科研进展

首页科研进展

2026 06.02

合肥物质院等离子体所深度参与ITER磁体冷测设施建设

近日，国际热核聚变实验堆（ITER）组织宣布其磁体冷测设施正式投入运行。5月20日，首个重达330吨的环向场（TF）铌锡（Nb₃Sn）超导线圈已成功降温至4K（-269℃）低温工作状态，正式进入超导态。合肥物质院等离子体所参与了该设施多个重要建设环节，为设施建成投运提供了关键支撑。磁体冷测设施主要用于磁体安装入主机前，完成全电流运行验证。该设施能够提供磁体行为、低温性能、电气接口、仪表运行及内部关键接头等核心工程数据，有助于在整机综合联调前提前识别和降低系统性风险。在该设施建设过程中，合肥物质院等离子体所承担了测试杜瓦、磁体馈线系统、供电及失超保护系统等关键任务。磁体冷态测试杜瓦（MCTB）是磁体冷测设施的核心装备之一，其可为超导磁体提供4K超低温测试环境。该装备整体长21.2米、宽10.5米、高6米，主密封面周长约56米，容积超过1000立方米，是ITER组织迄今接收的最大单体部件。该部件由合肥物质院等离子体所牵头，联合上海电气核电设备有限公司共同研制。项目团队在11个月内相继攻克大型仿形曲面毫米级精密成型、大尺寸壳体和大周长法兰焊接变形控制、大周长高真空密封等关键工艺和技术。最终抽
2026 06.02

苏州医工所在基于有源矩阵数字微流控平台的类器官高通量药物筛选研究中取得新进展

在肿瘤治疗从“基因匹配”向“功能验证”升级的趋势下，如何实现高效、精准的体外药物评价成为制约精准医疗落地的关键瓶颈。肿瘤类器官是一种新型体外疾病模型，能较好地保留来源肿瘤组织的病理学、分子生物学特征，并在药物敏感性上与来源患者保持较高一致性，因此在个体化用药指导和药物研发等领域展现出显著的应用潜力。但是，目前的肿瘤类器官模型构建高度依赖人工操作，这不仅限制了高通量药物筛选的可行性，也对实验结果的稳定性和可重复性构成挑战。针对类器官高通量药筛的特定需求，苏州医工所董文飞团队基于有源矩阵数字微流控（AM-DMF）技术打造创新研究平台，突破性实现类器官的高通量药物筛选评估，为个性化治疗方案制定提供了全新技术路径。AM-DMF平台通过在每个电极下方集成薄膜晶体管（TFT）实现单个像素的独立寻址，创新性采用有源矩阵行-列扫描架构替代传统直接布线方式，仅需m+n条控制线即可灵活操作m×n阵列的电极，无需额外增加引脚数量就能轻松扩展至数千甚至数万个电极单元，为类器官高通量筛选提供了硬件基础。AM-DMF技术平台搭载自主研发的微流控定时控制板，使电极驱动切换精度低于50ms，可精准实现液滴生成、传输、
2026 06.02

金属所在金属材料强度-断裂韧性定量模型研究取得新进展

强度、塑性和断裂韧性是金属结构材料安全服役的核心力学性能。然而，在绝大多数金属材料中，强度的提高往往伴随着塑性或断裂韧性的降低，形成普遍存在的强度-塑性和强度-断裂韧性制约关系。如何理解这些性能之间的内在物理关联，并建立能够描述和预测其变化规律的定量模型，是材料科学与工程领域长期关注的重要科学问题。2025年，中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心材料疲劳与断裂研究部张哲峰研究团队李孝滔博士发表题为 “Trade-off model for strength-ductility relationship of metallic materials” 的研究论文 (Acta Materialia, 2025, 289: 120942)，提出了基于位错塞积机制的金属材料强度-塑性定量关系模型。该模型揭示了金属材料强度与塑性之间普遍存在反比型关系的内在原因，指出单纯通过晶粒尺寸调控通常难以实现强度与塑性的同步提升，并进一步提出了改善强塑协同的可能策略。该工作为理解金属材料强度-塑性制约机制及合金优化设计提供了新的理论基础。在此基础上，李孝滔博士在金属材料强度-断裂韧性制约关系方面取得新
2026 06.02

科学岛团队提出铣削动力学新框架加工预测精度实现大幅提升

近日，中国科学院合肥物质院智能所朱锟鹏研究员团队在铣削动力学精准建模与预测领域提出一种物理引导深度学习新框架，实现变切削条件下瞬时铣削力与主轴振动的同步精准预测。相关研究成果以“Physics-Guided Deep Network for Milling Dynamics Prediction”为题发表在Engineering上。铣削是精密装备制造领域应用最广泛的加工工艺之一，其铣削力作为解析切削机理、调控加工过程的核心参数，精准预测铣削力对优化工艺、抑制刀具磨损与振动、提升生产效率和保障产品精度具有重要意义。传统物理模型依赖简化假设，未知工况下泛化能力有限；而纯数据驱动模型缺乏物理规律引导，可解释性差，难以直接落地复杂加工场景。如何兼顾预测精度、泛化能力与模型可解释性，是该领域亟待攻克的关键难题。针对上述痛点，研究团队提出了一种高速铣削动力学引导的深度网络模型，可实现变切削条件下瞬时铣削力与主轴振动的同步精准预测。该模型的技术创新主要体现在三大层面：一是采用铣削动力学模型生成仿真数据集对深度网络开展预训练，将动力学先验知识嵌入网络初始参数，既解决了真实训练样本稀缺的问题，也大幅提升
2026 06.02

金属所在柔性温度–应变双参数传感器研究方面取得新进展

随着智能系统对复杂环境感知需求的提升，能够同时感知温度、应变等多种物理信息多功能柔性传感器在可穿戴电子、智能机器人、人机交互和电子皮肤等领域的具有重要的作用。然而，传统多功能传感器通常依赖多个传感单元或多种功能材料集成，增加了器件结构复杂度、厚度及布线封装难度，限制了其小型化和高集成应用。基于单一功能材料实现多参数传感是简化器件结构的重要途径。但在单一传感单元中，不同物理信号往往相互耦合，增加了多种物理信号的同时识别与解析难度。对于温度–应变双参数传感而言，材料电阻既会随机械形变变化，也会受到温度波动影响。温度引起的电阻漂移容易被误判为应变信号。因此，如何在不引入额外温度传感器或复杂多层结构的情况下，实现温度与应变信号的有效解耦，是柔性多功能传感器面临的关键问题。针对这一挑战，中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心的邰凯平研究员带领团队提出了一种基于单一 Bi₂Te₃/PI 柔性薄膜的自补偿温度–应变双参数传感策略。通过利用 Bi₂Te₃薄膜的热电效应和压阻效应（热电电压用于温度感知，电阻变化用于应变感知）实现了温度-应变信号的有效感知与解析。通过利用同一薄膜产生的本征热电电压作
2026 06.02

广州能源研究所在The Innovation期刊发表“地热计算器”研究成果

近日，中国科学院广州能源研究研究所联合中国科学院地质与地球物理研究所、中国石油大学（北京）、西安交通大学等国内外10家科研单位和企业共同开发了“地热计算器（GeothermalKits）”数值模拟软件。图1“地热计算器”发布会软件基于应用场景，将繁复的模拟流程整合起来，由计算机自动完成概念模型、地质模型剖分、目标优化等，使地热模拟变得像使用“傻瓜相机”一样简单。同时，软件集成研究团队近年来自主开发的多个计算模块，如地热储能模拟模型、动态地热资源量评价算法、二氧化碳地质封存等，将研发的新技术以菜单操作的便利方式呈现在用户面前，转化为现实的计算能力。在设计“地热计算器”软件的过程中，团队突破传统的思维模式，提出两种设计范式，首先是“基于场景模拟（scenario-based modeling）”范式。将每次执行单次正向模拟（forward simulation）发展为内置多种地热技术应用场景模块，如井距优化、资源评价、模型参数优化等，可以实现参数自动化扫描以实现连续多次模拟。例如，在优化地热对井间距时，用户只需设置储层基础物性参数、开采时间等信息，软件便会自动完成在不同井距下所有参数组合的
2026 06.02

金属所在耐高温、高强、高模铝基复合材料取得进展

铝基复合材料凭借高比强度、高比模量的优势，已成为航空航天领域的核心结构材料。但受高温界面退化、基体软化问题制约，其服役温度长期局限于300℃以下，严重限制了在高温场景的应用。为提升高温服役能力，具有优异冶金结合界面的原位铝基复合材料成为研究焦点。这类材料虽热稳定性优异，却难以兼顾高强度与高模量，根源在于传统反应体系存在固有局限：微米级前驱体比表面积小，反应位点少、元素扩散距离受限，易出现反应不充分、强化相粗大团聚的问题，阻碍强度提升；纳米级前驱体虽能凭借高比表面积生成纳米级强化相，却易团聚、加工难度大，且强化相体积分数偏低，难以提升材料模量。近日，中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心铝镁材料研究部研究团队，提出缺陷促进的Ti2AlC（MAX相）“内分解”机制。该策略可突破表面扩散主导的反应动力学瓶颈，解决强化相尺寸与体积分数难以协同的核心矛盾，成功研发出兼具优异高温强度与模量的多级结构Al3Ti/Al复合材料。该复合材料的微观组织包括：均匀分散于超细晶Al基体中的高含量亚微米Al3Ti颗粒（0.42 μm，38.6 vol.%）和均匀分散于Al3Ti颗粒内的纳米碳化物。这种多级
2026 06.02

长春应化所在碱性析氧反应晶格氧再生动力学优化及稳定催化方面取得重要进展

中国科学院长春应用化学研究所在碱性析氧反应晶格氧再生动力学优化及稳定催化方面取得重要进展。长春应化所祝建兵研究员、邢巍研究员与香港城市大学黄勃龙教授团队提出界面氢键网络工程策略，通过在NiFeOOH表面原位化学吸附SO₄2-等含氧阴离子，重塑催化剂界面氢键网络结构，加速OH-供给和晶格氧补充，实现晶格氧机制主导下的催化剂稳定性的提升。相关研究成果以“Engineering Interfacial Hydrogen-Bond Networks to Accelerate Lattice Oxygen Regeneration for Stable Oxygen Evolution Catalysis”为题发表在国际权威期刊《Journal of the American Chemical Society》。阴离子交换膜水电解（AEMWE）是低成本制绿氢的重要技术，但受限于阳极析氧反应（OER）的缓慢动力学。析氧反应的晶格氧氧化机制（LOM）能够绕过传统吸附质演化机制中的线性标度关系，能有效降低过电位，但同时其在反应过程中产生氧空位，若氧空位不能被及时补充，催化剂容易出现结构退化和活性组分
2026 06.02

科学岛团队研发新型纳米酶探针实现环境食品有害物同步高精度检

近日，中国科学院合肥物质院安光所光电子中心在环境有害物检测技术研究方面取得新进展。研究团队成功构建出一款由“钯-铂-铱”三种金属组成的新型复合介孔状纳米酶探针，可同步实现细菌类大分子污染物与激素类小分子污染物的高精度检测。相关研究成果发表在Biosensors and Bioelectronics上。环境、食品污染的污染源主要分为生物性有害物（细菌、病毒等）、化学性有害物（激素、农残等）两大类。在环境监测、公共卫生安全防护、食品生产等场景中，这类污染物的精准检测与溯源至关重要。然而，这两类有害物之间的分子量差异巨大，同步检测往往需要依靠不同的技术平台，操作繁琐且检测速度较慢。针对以上问题，研究团队以钯-铂-铱三金属介孔纳米酶为信号标签，构建了夹心-竞争联用的免疫检测体系，实现了不同分子量有害物的一体化同步检测。该技术具备两方面优势：三元介孔框架结构提供丰富的催化位点，提升了过氧化物酶样活性、灵敏度及信号动态范围；高粗糙度介孔表面可以有效增加检测抗体负载量，提升了靶标的捕获能力。基于此技术构建的免疫层析传感器在环境水体中同步检测大肠杆菌和瘦肉精时，检测灵敏度表现优异。其中大肠杆菌最低可检
2026 06.02

科学岛团队在阿片类麻醉药物痕量检测方面取得新进展

近日，中国科学院合肥物质院健康所医用光谱质谱研究团队联合中国科学院合肥肿瘤医院麻醉科、安徽医科大学第二附属医院麻醉科，依托自主研发的大气压电晕放电离子迁移谱仪，成功实现吗啡、杜冷丁、舒芬太尼三类典型阿片类麻醉剂的精准甄别与痕量检测。相关研究成果发表在Analytical and Bioanalytical Chemistry上。吗啡、杜冷丁、舒芬太尼是临床诊疗中常用的阿片类麻醉药物，镇痛疗效确切，临床应用广泛。但该类药物具有成瘾性，一旦滥用或非法流通，极易引发严重的公共卫生问题。传统检测方法难以精准区分这些物质，尤其在离子迁移谱检测中，杜冷丁与吗啡的迁移峰常发生重叠，导致识别困难，影响药物监管和现场快速筛查。针对上述技术瓶颈，研究团队基于自主研制的常压电晕放电离子迁移谱装置，通过引入氨气作为掺杂剂，抑制了吗啡中特定质子结合位点，而杜冷丁几乎不受影响，从而使原本重叠的离子迁移峰得以分离。实验验证表明，该方法解决了杜冷丁与吗啡迁移峰重叠的难题，能够有效区分结构相似的阿片类麻醉药物。此外，团队还探讨了三种药物同时检测时的竞争电离机制，分析了多组分同步检测中的信号响应特征，阐明了三者之间的相互

每页 10 记录总共 743 记录
第一页 <<上一页下一页>> 尾页
页码 1/75 跳转到