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2021年省科学技术奖,广大斩获5项
时间:2022年04月19日 11:09      点击:

4月15日,广东全省科技创新大会在广州召开,会上颁发了2021年度广东省科学技术奖,180个项目(人)获奖。我校5项成果荣获广东省科学技术奖,其中以第一完成单位获得自然科学奖二等奖1项、科技进步奖二等奖3项,科技合作奖1项。此外,以非第一单位获得一等奖1项



我校获奖项目中,化学化工学院刘兆清教授主持的“清洁能源材料与功能化器件”项目获得自然科学奖二等奖机械与电气工程学院向建化教授主持的“复合吸液芯微热管制造技术及其产业化”项目、土木工程学院周孝清教授主持的“公共机构数字化绿色改造技术集成方法和应用”项目和焦楚杰教授主持的“绿色高性能砂浆的关键技术创新与产业化”项目分别获得科技进步奖二等奖物理与材料学院外籍教授巴丹尼(Denis Bastieri)获得科技合作奖,这是我校教师第一次获得广东省科技合作奖。同时,我校计算机科学与网络工程学院高鹰教授参与的项目获得科技进步一等奖。



 


世界杯预选赛葡萄牙队赛程2021年广东省科学技术奖获奖项目简介(第一完成单位)


“清洁能源材料与

 功能化器件”项目


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“清洁能源材料与功能化器件”项目示意图


发展电化学能源存储与转换技术是实现碳达峰、碳中和,获得高效清洁能源与能源存储装置的重要途径。其中,电催化剂是能源转换和存储的核心,起到了提高转换效率和选择性的作用。然而高效电催化剂的简易制备、催化动力学过程调控以及器件功能化调控等仍存在诸多困难。为此,在国家自然科学基金、广东省自然科学基金等项目的支持下,刘兆清教授带领的研究团队在催化剂简易可控制备,碳基/金属耦合材料的结构组成、电子态优化及催化机理,镍基超级电容器的设计与功能化调控等方面取得了若干创新成果。通过深入研究界面反应过程中的电荷交换路径和相互作用模式,实现了电极/电催化材料的理性设计和器件优化。


项目研究成果在 Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Mater., Adv. Energy Mater., Adv. Funct. Mater., Small, J. Mater. Chem. A等国际重要学术期刊上发表论文80余篇,受到了包括诺贝尔奖获得者、中科院院士等人在Chem. Rev., Chem. Soc. Rev., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Nat. Commun., Adv. Mater.等刊物论文的重点评述和引用,得到国内外自然科学界的广泛认可,具有重大科学价值,有助于推动电化学新能源存储与转换技术的基础应用研究的发展



“复合吸液芯微热管制造

   技术及其产业化”项目


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图1 项目提出的复合吸液芯结构


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图2 复合吸液芯热管应用


近年来,随着高集成度芯片热流密度的提高和散热空间的不断压缩,其热控制问题愈加严峻,已成为制约高性能微/光电子芯片发展的瓶颈。“复合吸液芯微热管制造技术及其产业化”项目团队在国家自然科学基金和军委装备发展部预先研究项目的资助下,针对传统热管毛细力不足和工质回流阻力大导致的极限传热功率低和反重力传热性能差等问题,提出了将具有复杂表面的沟槽微结构、表面具有粗糙结构的铜纤维有序排列与铜粉烧结变截面的复合吸液芯应用于热管内壁,实现极端条件下优良的传热性能,并对沟槽吸液芯及铜纤维烧结吸液芯的加工及其机理进行了研究,解决了高效传热微器件的关键共性技术难题。


项目团队创新研发了金属纤维加工新技术,提出了模压-低温固相烧结技术和粗糙表面金属纤维吸液芯成形工艺,解决了微细金属长纤维难以连续制造及纤维烧结参数影响复合吸液芯的孔隙率和渗透率等难题。在此基础上研发了整套具有完全自主知识产权的复合吸液芯微热管制造新工艺及关键装备,同时优化了复合吸液芯微热管散热系统,提高了微热管反重力传热性能,满足了微/光电子高热流密度和狭小空间条件下的散热需求。


项目申请专利38件,其中发明专利已授权16件;期间在国内外期刊发表高质量论文40余篇;目前复合吸液芯微热管已在多家公司投入规模生产,实现了在大规模IDC机房热管理和穿戴设备等不同场景的创新应用,为相关企业创造了显著经济效益。该研究成果对建立拥有自主知识产权的热控制元件设计制造理论体系、提高我国高性能相变传热器件的理论研究水平具有重要意义



“公共机构数字化绿色改造

  技术集成方法和应用”项目


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图1  典型建筑数字模型和建筑基础数据库


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图2 室外风环境分析


公共机构具有建筑多样、功能复杂、分布稀疏、使用时间长等特点,同时建筑数字化运维刚刚起步,缺少数字化基础支撑。本项目针对公共机构的能源与环境基础数据缺乏,其改造与运营缺少有效手段,效果不佳等问题,在广东省重大科技专项等10个项目的资助下,基于物联网技术和大数据分析方法,以改善室内物理环境质量和提高能源资源利用效率为目标,以构建的数据库和计算模型为基础,率先对国家机关、教科文卫体等不同类型公共机构进行了绿色化设计和改造方法的研究,开展了一系列绿色化改造技术集成创新实践,在遮阳控制理论与装置设计、数字化城市建筑模型库、室外热湿环境数字化分析评价地图、公共机构建筑环境与能源智慧管理技术等方面取得突破,提升了公共机构绿色数字化改造技术和智慧城市建筑基础水平:(1)创新了数据驱动的被动式光热环境营造技术集成应用体系。(2)首次构建了数字化城市建筑模型库。(3)首次完成了室外热湿环境数字化分析评价地图。(4)创新地开发了建筑数字化运维系统。


项目整体成果推广应用于唯品会总部大厦、北京大兴国际机场东航基地、中国农业银行北方数据中心、江门市滨江体育中心、广州白云国际机场航站楼、华为研发实验室(一期)项目、深圳能源大厦等大型工程项目,提高了环境的热舒适性,取得了显著的节能效果。项目获授权发明专利5项,实用新型专利21项,软件著作权6项,技术标准22项,发表论文43篇,其中SCI/EI收录论文28篇。获得广东省建工集团科技进步一等奖1项。



“ 绿色高性能砂浆的关键

 技术创新与产业化”项目


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 2012年8月7日,中建三局第一建设工程有限责任公司党委书记、董事长万大勇先生参观焦楚杰教授(右)的砂浆研发试验


该科研团队经过11年的校企联合科研攻关,在绿色高性能砂浆研发与应用领域取得卓越成果。成果包括五个方面:一是提出了砂浆流变学的“膜厚度理论”及其试验方法,推动了砂浆流变学发展;二是提出将粉体固废“浆体替代法”应用于绿色高性能砂浆的研发,实现了固废的高效利用与水泥用量的降低,为固废资源化应用于绿色高性能砂浆开辟了新方向;三是探明了纳米材料对再生玻璃粉砂浆微观结构、新拌性能、力学性能以及耐久性能的影响规律,为高性能再生玻璃粉砂浆的生产提供了新思路;四是研发出抗裂、抗渗性能优异的砂浆,构建了三参数的砂浆收缩开裂模型和多因素耦合机制下的砂浆渗透模型,揭示了聚丙烯纤维和纤维素醚提高砂浆抗裂性能的机理,以及绿色高性能砂浆的渗流流量时变规律;五是形成了绿色高性能砂浆生产施工全过程质量监控的成套技术,实现了砂浆“四化”:原料精细化、工艺洁净化、废物资源化、产业规模化。



巴丹尼教授获得科技合作奖

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巴丹尼教授为意大利帕多瓦大学物理与天文学院教授,我校特聘教授,主要研究领域为高性能计算、大数据、高能天体物理(包括宇宙线、伽马暴、引力波和多波段辐射机制),致力于通过并行计算提高天文观测数据处理效率。主持1项国家自然科学基金天文联合基金项目,5项意大利科研基金项目,发表论文300余篇,其中多篇合作发表在Science、Nature,引用次数超过 35000次,曾获得科睿唯安 (Clarivate Analytics)全球前 1%高被引科学家。Denis Bastieri教授同时兼任意大利创新技术联盟代表 SMACT 东亚地区代表、中国意大利商会“创新与技术”工作组(I&TWG)科技顾问、广州国际友好城市大学联盟 GISU 数字和创业学院的联合主席。



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