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差示掃描量熱儀是一種測量參比端與樣品端的熱流差與溫度參數關系的熱分析儀器，主要應用于測量物質加熱或冷卻過程中的各種特征參數：玻璃化轉變溫度Tg、氧化誘導期OIT、熔融溫度、結晶溫度、比熱容及熱焓等。

研發階段/n成果簡介：HALT(HighAcceleratedolifetest)是一種發現缺陷的工序,它通過設置逐級遞增的加嚴的環境應力，加速暴露試驗樣品的缺陷和薄弱點，而后對暴露的缺陷和故障從設計、工藝和用料等諸方面進行分析和改進，從而達到提升可靠性的目的，最大的特點是設置高于樣品設計運行限的環境應力，從而使暴露故障的時間大大短于正常可靠性應力條件下的所需時間。HALT試驗目的：1）通過系統地施加工作應力和逐步增大的環境應力，來激發故障，暴露產品設計中的薄弱環節，為開發人員改進產品設計方案提供依

1 成果簡介心臟疾病是危害人類身體健康的常見病，是人類的一大殺手。獲取和分析心功能是心臟病預防、診斷、治療和康復的關鍵，尤其在心臟病早期診斷提供一種簡易的檢測方法很有必要。傳統的心臟檢測方式包括心電圖、心磁圖、超聲心動圖、 DSA， PET、 XCT、 MRI 等，這些檢測方法優點明確，但是也有很多缺點，主要問題是費用高、輻射損傷、特異性與靈敏度、操作復雜、有創等。利用人體重力變化信號診斷心臟疾病是一種全新的無創檢測方式，是現有心臟疾病診斷方式的很好的補充和完善，與傳統的測量理念完全不同，此方法只需被檢測者坐在檢測裝置上，通過傳感器獲得重力信號，經過信號處理電路處理獲得心臟重力心動圖，進而診斷被檢者是否患有心臟疾病。與目前普及的診斷方法比較，本技術檢測方便，成本低廉易于普及，其創新與特色之處： 1） 思路創新：避開傳統的電、磁、形態、代謝等信號固有思維，開辟心臟力學信號診斷技術； 2） 理論創新：研究其力學信號形成機理，將心臟運動力學信號與心臟瓣膜開閉、心臟向上的沖擊、心輸出量、血壓高低、血管彈性等上升到理論階段； 3） 設備創新：首次研發探測心臟射血重力變化信號專用醫療設備，開辟診斷心臟疾病的新途徑。 本技術的原理是測量心臟收縮時射血和舒張時血液回流過程造成的重力信號的微弱變化，通過分析信號在時間域、頻率域和幅值域上特征，尋求重力變化信號與心臟疾病之間的關系，嘗試找出不同心臟病人的信號特征。理論上可從這種信號中獲取的信息包括心臟瓣膜開閉、心臟向上的沖擊、心輸出量、血壓高低、血管彈性、心率、每搏輸出量、每搏輸出指數、體循環血管張力等指數，通過對比這些參數與已建立好的心功能關系，診斷心臟疾病。 重力心動圖儀（圖 1）檢測血液在心血管循環過程中對人體產生反作用力導致人體重力的微弱變化，利用微弱變化的重力信號來反映心臟功能狀況。檢測對象只需要安靜平穩的坐在裝有重力檢測裝置的椅子上，便可以進行心臟功能檢測，檢測時檢測對象放松和平靜呼吸，可以保證檢測結果準確性。儀器檢測方便，檢測信號具有較強的穩定性和重復性（圖 2）。  圖 1 第一代重力心動圖儀， 1 為傳感器平臺， 2 為設備機箱， 3 為觸摸屏顯示器  圖 2 對三位 22 歲的健康的男性志愿者的檢測結果2 應用說明重力心動圖儀包括重力檢測裝置、信號處理裝置和顯示裝置。人安靜地坐在檢測裝置上方，檢測裝置將身體重力信號轉化為電信號，信號處理裝置將此電信號進行濾波放大，保留有用信號，然后傳輸到顯示裝置進行顯示。檢測過程十分方便，而且對檢測對象沒有創傷、無輻射，適用于長期檢測。方式可改裝成站立式和躺臥式，滿足不同場合的需求。重力心動圖儀是一種通過力學信號檢測心功能的全新檢測方式，是現有心功能檢測很好的補充。3 應用范圍可應用于家庭保健，方便病人在家庭長期監測心臟功能；可應用于醫院體檢，如測量體重的同時獲得心功能信息；可應用于輪椅病人的監護，睡眠質量分析，重癥病人的監護等其他需要檢測心臟活動的地方。4 效益分析( 1) 利用國內外先進的探索檢測心功能的新技術，可研制開發快速簡單的心功能檢測設備，能為心血管疾病的早期發現起到積極作用。從而轉化成經濟效益和社會效益。 ( 2) 重力心動圖儀是一種通過力學信號檢測心功能的全新檢測方式，能夠直接的反應心臟射血過程的變化，是現有心功能檢測很好的補充。 ( 3) 現今人們的健康體檢意識正逐步提高，該設備作為心功能檢測的一種方式，具有非導聯接觸、檢測方式簡潔方便、檢測成本低等特點，能夠滿足心功能家庭保健檢測，市場潛力巨大。5 合作方式融資投入、 市場推廣。

已有樣品/n高精度絕對重力儀在礦產資源探測、提高我國大地水準面精度、標定相對重力儀以及國防建設等方面都有重要應用，該成果自主研制觀測精度優于50微伽用于野外觀測的小型絕對重力儀，在資源勘探和國家安全領域發揮重要作用。市場預期：適用于地面機動發射的小型絕對重力儀具有重要的軍事意義，我國計劃在每輛導彈機動發射車中預裝小型絕對重力儀，預計將有幾百臺小型絕對重力儀的需求，預期經濟效益能夠達到幾個億的規模。

加速退化試驗是在失效機理不變的基礎上，通過尋找產品壽命與應力之間的關系(加速模型)，利用產品在高(加速)應力水平下的性能退化數據去外推和預測正常應力水平下的壽命特征的試驗技術和方法。高可靠長壽命是航空產品研制的共同要求，如：民用大型飛機的壽命要求為5-6萬小時，且在較長的壽命周期內能重復使用。傳統的基于二元失效數據(正常和故障)的可靠性分析方法己經難以應用。產品的失效往往表現為其性能逐步退化直至完全失效的過程，如元器件電性能的衰退、機械元件的磨損、絕緣材料的老化、金屬材料的腐蝕、疲勞裂縫增長等。在性能退化過程中蘊含著大量的壽命與可靠性信息。因此，根據退化試驗數據識別產品性能退化過程，通過分析產品失效與性能退化之間的關聯來推斷產品壽命與可靠性的加速退化試驗方法，是解決高可靠度長壽命產品壽命與可靠性評價的重要手段。

在速度滑冰比賽中，掌握彎道處的滑行技術是制勝的關鍵。但是運動員在進行彎道技術訓練時，自己加速到60km/h的高速需要耗費大量體力，所以日常訓練的次數非常有限，嚴重制約了訓練效果。另外，每次加速的過程，和運動員當時的體力、狀態有很大關系，導致每次訓練的入彎速度都不一樣，這同樣嚴重影響了訓練效果。 為解決速滑傳統彎道技術訓練方法存在的體力消耗大、入彎速度一致性差難題，我們研發了一種運動加速裝置，可通過外力將運動員加速至最高72km/h的高速，再調整姿態進入彎道，訓練以高速通過彎道的滑行技術。本裝置從2020年1月起就成為了速滑國家隊彎道技術訓練的“加速神器”，大幅降低了運動員在彎道技術訓練中的體力消耗，極大提升了訓練效率，實現了入彎速度的精準控制，助力提高了運動員以高速過彎的能力。 在2022年北京冬奧會上，速滑國家隊在多個項目上獲得我國歷史最好成績，其中高亭宇破紀錄獲500米冠軍，寧忠巖獲1000米第五名、1500米第七名等；2021年，高亭宇、寧忠巖還分別獲速滑世界杯500米、1000米和1500米冠軍等。突出的彎道滑行技術被評價為是獲勝的關鍵因素之一。 圖1.裝置在國家隊運行的照片

本發明涉及微型量熱儀，包括量熱儀本體、溫度控制系統和數據處理系統，量熱儀本體包括外盒體和內盒體，外盒體設置有加熱塊，內盒體內設置有熱電偶，熱電偶一個探測端與內盒體連接，另一探測端與被測樣品連接，外盒體或內盒體上還設置有溫度計；溫度控制系統的溫度探測端與溫度計相連，溫度控制端與加熱塊相連；數據處理系統的溫度數據接收端與溫度計相連，溫度差數據接收端與熱電偶相連。本量熱儀僅有一個被測樣品平臺，通過熱電偶獲取被測樣品與儀器內盒體之間的溫度差，然后結合標準樣品校正得出的裝置系數，即可得到被測樣品在溫度升降過程中的熱量變化量，進而繪制出DSC曲線。相對于傳統的儀器，本發明的結構更為緊湊，且尺寸小巧。

石墨烯作為化工新材料是目前的研究熱點，其規模化制備是難點。超重力旋轉床作為一種新型反應器，在化工過程強化等領域具有總要的應用，且無明顯放大效應。以超重力旋轉床作為石墨（氧化石墨）剝離和還原的反應器制備石墨烯，具有效率高、產品質量及應用性能好等特點。目前已達到中試水平。 本技術屬于石墨烯制備技術領域，具體涉及到用超重力法以石墨為原料制 備高性能石墨烯的方法。石墨烯是目前發現的唯一存在的二維自由態原子晶體，是構成石墨、碳納 米管、富勒烯等碳材料的基本結構單元，具有優良的導電性、導熱性、高強度、 高透明度和超大的比表面積及良好的生物相容性，在復合材料、電子器件、電 能儲存裝置、生物傳感器、催化劑載體等領域具有良好的應用效果及前景，是 目前最熱研究領域之一，也有大量的潛在需求。實現其高性能低成本規模化制 備是其應用的前提和保障，因此更是人們關注和研究的焦點。 現有的石墨烯制備方法很多，如：機械剝離、化學氣相沉積、液相剝離法、 化學氧化-剝離-還原、碳納米管切割以及完全有機合成等。在這些方法中，機 械剝離法雖然能得到高性能的石墨烯，但產量很小，主要用于科學研究；化學 氣相沉積法雖然可合成量較大的產品，但設備復雜且成本較高，限制了其應用； 完全有機合成法得不到大面積的石墨烯片。低成本剝離法和化學氧化-剝離-還 原法通常以廉價的石墨為原料，在低溫常壓下進行制備，其成本較低且易放大規模，是石墨烯規模合成的重點研究方向。 目前用于剝離的裝置主要有超聲波清洗器、微波爐、球磨機、超臨界裝置 等。在這些裝置中，超聲波清洗器雖然使用的最多，但其剝離時間長、產率低、 對石墨烯片的晶體完整性和結構破壞大，影響其導電性和其他應用性能；微波爐剝離利用微 波爐加熱集中、功率大的特點，加熱使石墨或預氧化石墨迅速膨脹，達到剝離 的效果，該方法過程較為劇烈，產物損失不可控，而且所得到的石墨烯缺陷較多；球磨機制備出來的石墨烯片小；超臨界裝置制備成本高、需要反復多次剝離才能達到較好的效果， 不適于規模化連續生產)。所以如何找到一種可以大規模剝離且對石墨烯性能影響小的剝離方 法和裝置是本領域需要解決的一個問題。 超重力技術是利用比地球重力加速度大得多的超重力環境對傳質、傳熱過 程和微觀混合過程進行強化的新技術，在地球上通過旋轉產生模擬的超重力環 境而獲得。它能夠大幅度提高反應的轉化率和選擇性，顯著地縮小反應器的體 積，簡化工藝、流程，實現過程的高效節能，減少污染排放。在超重力旋轉床 內氣體呈連續相均勻分布，液體被分散成大量的液滴、液絲和液膜，具有極大 的比表面積。研究表明：在超重力環境下相間傳質速率比傳統塔器提高1～3 個數量級，微觀混合和傳質過程得到極大強化。超重力過程強化技術已被大量 用作需要對相間傳遞過程進行強化的多相過程，和需要對相內或擬均相內微觀 混合強化的混合與反應過程，并達到了工業化水平或中試水平。目前還沒有出 現過將超重力技術應用在石墨領域的例子。 本項目要解決的技術問題是提供一種超重力法制備石墨烯的方法；通過對 石墨進行預處理，使石墨的層間距增大，之后在超重力旋轉床中剝離預處理石 墨，得到石墨烯；該制備方法簡單易行，低成本、高產量，適合大規模生產， 具有廣泛的應用前景，該方法制備的石墨烯具有很高的導電率和極少的缺陷。 本發明提供一種超重力法制備石墨烯的方法，包括以下步驟： 1）以石墨為原料，對石墨進行預處理，使石墨的層間距增大，得到預處 理石墨； 2）在超重力旋轉床中剝離預處理石墨，得到石墨烯。

? 植物在重力引導下的生長稱為植物的向重力性。根向重力是植物適應陸地環境的重要過程。植物向重力性反應的第一步是感受重力信號。目前，關于重力信號感受的機制有兩種假說：一是淀粉平衡石 (statolith) 假說，二是原生質體壓力假說。植物根冠的柱狀細胞和莖的維管束鞘細胞中存在淀粉體，這些淀粉體被命名為平衡石。中柱細胞和內皮層細胞通過淀粉體的沉降來感受重力變化。生長素在調節植物根系向重力作用中發揮重要作用，但生長素促進重力感知的分子機制及隨后的反應尚不清楚。 ? 非損傷微測技術（Non-invasive Micro-test Technology, NMT）是通過測定活體動植物組織、細胞與內/外環境間Ca2+/Cd2+/Na+/K+/NO3-/NH4+/O2...交換量的實時變化，揭示基因功能的一種新技術。目前已被103位諾貝爾獎得主所在單位，以及北大/清華/中科院使用。 應對挑戰： 重力研究中對于活體樣品基因功能方面的檢測手段匱乏 樣品檢測過程中樣品重力變化與檢測設備的結合方式是一個難點 重力變化過程中生理指標的實時監測 解決方法： 非損傷重力感知分析系統(GRASS)是基于非損傷微測技術的底層核心技術，是能夠檢測活體樣品基因功能的技術 非損傷重力感知分析系統(GRASS)配有立體可移動旋轉樣品固定裝置，可對樣品施加不同方向的重力并能實時檢測 非損傷重力感知分析系統(GRASS)能夠進行長時間的監測，為重力變化過程中，比較分子、離子流動速率，提供長時間的數據結果 產品介紹 名稱：非損傷重力感知分析系統（GRASS） 型號：NMTG-100 品牌：旭月 產地：中國 功能特點 1.基本功能： 檢測樣品所受重力發生變化時的生理指標變化 配備立體可移動旋轉樣品固定裝置，對樣品施加不同方向的重力 檢測指標：Ca2+、H+、K+、Na+、Cd2+、Cl-、NH4+、NO3-、Mg2+、Pb2+、Cu2+、O2、H2O2、IAA 2.性能參數： 工作電壓：220V 最短檢測周期：5s 離子分子濃度測量精度：10-6M 離子分子流速測量精度：10-12mol·cm-2·s-1 傳感器最小移動距離：1μm 立體顯微成像系統分辨率：1920×1080 3. 軟件參數： 操作界面：中文 檢測指標模塊化可選 離子流速、濃度檢測軟件模塊（包含：Ca2+、H+、K+、Na+、Cd2+、Cl-、NH4+、NO3-、Mg2+ 、Pb2+、Cu2+） 分子流速、濃度檢測軟件模塊（包含：O2、H2O2、IAA） 支持中英文輸入、標記與記錄 可直接輸出流速、濃度數據和折線圖，無需額外換算