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項目成果/簡介:世界上有數以百萬的語言障礙患者，其中有的是由于先天缺陷導致其存在語言功能障礙，也有的是后天的一些疾病致使其喪失語言功能，語言功能障礙給他們的生活帶來了極大的困難和不便。電子人工喉是一種簡易的語言康復方法，其通常需要安裝在口內喉部，由肺部發出的氣流經過舌、唇的調制，引起人工喉膜片振動，使其發出語音信號。然而，現有電子喉助音器無法清晰還原患者聲音，發音模糊，訓練周期長，并且需要患者自己手持助

01. 成果簡介 世界上有數以百萬的語言障礙患者，其中有的是由于先天缺陷導致其存在語言功能障礙，也有的是后天的一些疾病致使其喪失語言功能，語言功能障礙給他們的生活帶來了極大的困難和不便。電子人工喉是一種簡易的語言康復方法，其通常需要安裝在口內喉部，由肺部發出的氣流經過舌、唇的調制，引起人工喉膜片振動，使其發出語音信號。然而，現有電子喉助音器無法清晰還原患者聲音，發音模糊，訓練周期長，并且需要患者自己手持助音器于喉部，造成極大不便，所以亟需便于失語者攜帶、操作簡單、性能優異的新型人工喉的器件及系統研究。 本成果團隊研究的第二代石墨烯智能人工喉（WAGT）在器件柔性可貼附、聲音收發系統集成、動作監測系統、輕型可穿戴等方面有了重大突破。首先，第二代石墨烯人工喉采用了更貼合人體皮膚的紋身式薄膜作為襯底，無需膠帶粘貼，可直接貼敷在人體喉嚨，極大地提高了佩戴舒適感；其次，第二代石墨烯智能人工喉在收發聲系統方面有了雙重突破，實現了石墨烯的器件級應用至系統級應用的跨越。通過專用電路對聲音信號的放大和轉換，第二代石墨烯智能人工喉首次將收聲系統和發聲系統連接起來，實現了聲音輸入到輸出的閉環，并可以通過示波器實時觀測喉部運動情況。接著，通過與單片機的結合，該器件可以將人體喉部的不同動作“翻譯”成不同的聲音，實現了動作發聲系統。通過連接解碼器，該器件還可以播放任意音樂。最后，第二代石墨烯智能人工喉系統可通過臂包穿戴在胳膊上，首次實現了石墨烯人工喉的可穿戴功能。未來將進行體積更小及功能更多的集成，有望實現像“創可貼”一樣貼附在人體喉部并幫助失語者“開口說話”。圖1. 可穿戴的第二代智能石墨烯人工喉系統02. 應用前景 第二代智能石墨烯人工喉集收聲和發聲于一體，可直接貼附于失語者喉部，并將喉部的不同動作轉化為對應聲音，有望幫助失語者正常與他人“交談”。在未來，該器件將與聲紋識別、機器學習等技術結合，在語音識別、家庭醫療等領域具有廣闊前景。03. 知識產權 已獲得國家發明專利授權2項。04. 團隊介紹 本成果項目團隊負責人為任天令教授，清華大學信息科學技術學院副院長，教育部長江學者特聘教授，國家杰出青年基金獲得者，清華大學環境與健康傳感技術研究中心副主任。擔任IEEE電子器件學會副主席（中國大陸首次）、國際微電子領域頂級學術會議IEDM執委（中國大陸首次）、IEEE電子器件學會教育委員會主席（中國大陸首次）、中國微米納米技術學會理事等。近年來，承擔國家自然科學重點基金、國家重大科技專項、國家公益性行業科研專項、國家重大儀器專項、國家863計劃、國家973計劃等多項國家重要科技項目，做出一系列具有重要國際影響的創新學術成果。主要研究方向為智能微納電子器件、芯片與系統，包括：智能傳感器與智能集成系統，二維納電子器件與芯片，柔性、可穿戴器件與系統，智能信息器件與系統技術等。在國內外重要學術期刊和會議發表重要SCI期刊論文400余篇，國際微電子領域頂級學術會議IEDM論文11篇；獲國內外發明專利70余項，入選2018年愛思唯爾（Elsevier）“中國高被引學者”（微電子領域唯一入選者）。獲2018年電子學會自然科學一等獎，“石墨烯智能人工喉”榮獲科技導報評選的2017“中國十大重大技術進展”，“人工智能微納電子器件”榮獲2017“清華大學十大重大學術成果”，石墨烯“人工喉”在2018年全國科技活動周被評為“最受公眾喜愛項目”，還入選2018年中國國際智能產業博覽會十大“黑科技”創新產品（從1082項創新產品中脫穎而出）。團隊成員有副教授、助理教授、助理研究員等7人。05. 合作方式 技術許可。06. 聯系方式 郵箱：qyc16@mails.tsinghua.edu.cn、liuyi2017@tsinghua.edu.cn

雙環戊二烯氧乙基甲基丙烯酸酯是一種特殊功能性單體，具有耐水性、耐溶劑性、柔韌性、附著力好等優點，是光固化材料理想的活性稀釋劑?？蓮V泛地應用在UV涂料、膠黏劑、油墨，以及樹脂的改性等領域。

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在染整和造紙廢水中,含氯(chlorine)漂白廢水對環境的危害最強,其產生的二惡英和呋喃有很強的毒性和致癌性,這已引起人們的極度重視。故染整和造紙工業的漂白加工朝著全無氯(TCF—Totally Chlorine Free)和無氯元素(ECF—Elemental Chlorine Free)的漂白方向發展。而雙氧水H2O2是ECF和TCF漂白中最常用的漂白劑。但由于在H2O2漂白過程中,H2

在染整和造紙廢水中,含氯(chlorine)漂白廢水對環境的危害最強,其產生的二惡英和呋喃有很強的毒性和致癌性,這已引起人們的極度重視。故染整和造紙工業的漂白加工朝著全無氯(TCF—Totally Chlorine Free)和無氯元素(ECF—Elemental Chlorine Free)的漂白方向發展。而雙氧水H2O2是ECF和TCF漂白中最常

甲基環戊二烯三羰基（簡稱MMT）為一種無鉛汽油抗爆劑，具有改善汽油辛烷值、提高燃料燃燒效率、減少汽車尾氣排放等優點。該項目采用改進高溫高壓兩步法制備MMT。采用該生產工藝使甲基環戊二烯與有機錳的轉化率均超過89％，成本的下降有利于MMT工業化的實施。其工藝和產品質量達到國內領先國際先進水平。 2006年，MMT汽油抗爆劑項目得到國家發展和改革委員會高技術產業發展項目的支持，資助經費達800萬元，江西省科技廳重大專項資助100元，該項目已經累計得到各類項目資金資助達1500余萬元。目前，我校昌北精細化工基地已具有較大規模，成為我省高校產學研有機結合的典型示范基地。

該項目利用先進激光誘導石墨烯技術（Laser Induced Graphene, LIG）成功制備出無基質的大尺寸石墨烯紙，并可對其結構和性能進行精準調控，為石墨烯的廣泛應用提供了有力支撐。該方法不僅實現了石墨烯紙的連續/高效/低成本/大規模制備，還可對石墨烯紙進行多尺度/圖案化/不同結構的定制化制作，同時性能可調控的特點有效擴展了石墨烯紙的多功能應用。 目前，研發團隊在實驗室條件下已實現基于石墨烯紙的智能復合材料在自固化，全生命周期結構健康監測和功能結構層-阻燃/除冰方面的成功應用。同時基于其可調控的結構和性能，已開展其在傳感、結構功能表面、超級電容器和生物抗菌方面的應用研究。該項目在智能傳感，能源存儲等領域受到行業多家企業的關注，后續將在智能復合材料一體化成型及結構健康監測、高靈敏性可穿戴器件集成以及高性能蓄電池復合板柵材料等方面開展交流合作。? 該項目所制備的石墨烯紙應用非常廣泛，能應用在在傳感、儲能、環境等方面?！霸患す庹T導石墨烯”技術能滿足儲能領域、軍用高強度結構、民用可穿戴器件等各領域的產業化需求。

該項目利用先進激光誘導石墨烯技術（Laser Induced Graphene, LIG）成功制備出無基質的大尺寸石墨烯紙，并可對其結構和性能進行精準調控，為石墨烯的廣泛應用提供了有力支撐。該方法不僅實現了石墨烯紙的連續/高效/低成本/大規模制備，還可對石墨烯紙進行多尺度/圖案化/不同結構的定制化制作，同時性能可調控的特點有效擴展了石墨烯紙的多功能應用。

對于養殖廢水及垃圾滲濾液等高 C O D、高氨 氮廢水，首先運用厭氧消化去除大部分COD（80- 90%），可同時達到減少曝氣能耗與回收能源的目 的，為高效低成本處理工藝的首選。然而，對于碳 氮比過低的厭氧消化出水的后續處理，傳統硝化反 硝化技術需要額外投加大量碳源大幅提高成本，相 對而言，全程自養脫氮技術更適用。國內外已有不 少將全程自養脫氮技術用于污泥消化液等高氨氮廢 水處理的中試及生產規模的污水處理廠，然而將其 應用于養殖廢水及垃圾滲濾液的實際工程案例仍較少。這是由于自養脫氮工藝本身在應用中仍存在一些缺 陷，特別是用于成分復雜的垃圾滲濾液處理。本工藝使用填料/生物膜結合活性污泥法的復合膜系統，使 anammox菌等較脆弱的微生物依附于填料/生物膜中，表面附著好氧微生物，同時利用活性污泥的強抗干擾 能力以應對水質波動