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深大106项“黑科技”亮相高交会

| 来源:深圳大学 6768

荔园科技再攀新高

106项“黑科技”亮相高交会

第25届高交会于11月19日闭幕

深大携106项科研成果

第23次亮相高交会

参展项目涵盖

光机电一体化及智能制造技术

新材料技术、电子信息技术

农林牧渔、环境技术等七大领域

让我们一起来回顾!

高交会概况

2023年11月15—19日,第二十五届中国国际高新技术成果交易会(下称“高交会”)在深圳会展中心举行,以“激发创新活力,提升发展质量”为主题,持续打造专业化、国际化、便利化、高水平的科技成果交流交易平台。

高交会现场

本届高交会在深圳会展中心(福田展区)和深圳国际会展中心(宝安展区)两馆同时举行,超过105个国家和地区团组、4925家企业参会参展。这是史上规模最大、参与国家和地区最多的一届高交会,不少国际、国内领先的新技术和新产品在本届高交会首次亮相。

深大展区

深圳大学高交会展

今年,深大展区现场引人瞩目。一把荔红色“大伞”伫立在9号展区一角,其上镶嵌的数字“40”与“1983-2023”寓意深大建校40周年。“大伞”四周皆设置展台与展板,各大项目成品置于展台上,在灯光下熠熠生辉。为方便各投资商与深圳市民了解深大参展项目,深大展区正门西边的展台上放置了《深圳大学科技成果汇编》,东边设置了落地式智能触摸屏,可供交互式获取信息。

深圳大学科技成果汇编》

深圳大学在本届高交会的参展项目共106项,涉及七大领域:光机电一体化及智能制造技术,农林牧渔、环境技术,新材料技术,电子信息技术,生物与新医药技术,新能源、节能技术,高技术服务业领域。其中亮点项目达23项设置“展品+展板”形式的项目达35项。

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聚焦国家重点领域,把握时代脉搏,在建校四十周年之际,深圳大学奋力在新起点新征程上取得新成就,开创新局面。参展产品集中展现深圳大学“三自四秩,逐梦一流”的决心,彰显“建设世界一流综合性大学”的深大脚步。

深圳大学展区工作人员为市民讲解

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深大参展项目

好吃营养还便宜的“土豆米”

高交会现场展示的土豆米

高交会深圳大学展区的西侧展台上摆放着一个电饭煲,锅里装满了金黄色的米粒。插上电,按下开关,不过十几分钟便香气腾腾。打开盖,舀上一勺,金黄色的米粒饱满透亮。入口品尝,“Q弹”筋道,唇齿留香。这些美味的米粒正是中国科学院院士、深圳大学食品科学与加工研究中心主任吴奇团队研发的最新成果——土豆米

土豆米在高交会的展示

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土豆米不是经耕种收获的大米,而是将新鲜土豆通过物理加工形成大米形态的食物。吴奇介绍道:“原理很简单,土豆米是以新鲜马铃薯为主要原料,利用大分子物理,通过高分子挤塑技术改变淀粉大分子物理形态而成。” 核心技术是,在加工土豆过程中,加入符合国家食品安全标准的辅料,使土豆米更富口感。吴奇说:“创建‘全食物加工’的理念,开发‘全食物加工’的工艺,生产‘好吃,营养,还便宜’的健康食品就是我们研究中心的目标。”

留学生试吃土豆米

土豆米“好吃”的秘诀在于它的“Q弹”口感,有嚼劲,完全不同于土豆煮熟后软绵绵的口感。吴奇认为,“中国人喜欢‘Q弹’的口感,比如米饭、馒头要有嚼劲,广东的肉丸要‘弹牙’。”针对这种口感需求,吴奇团队采用了适度改变淀粉大分子构象、排列和纠缠的工艺,产品完全不同于市场上现有的重组米。“它基于我们对大分子物理的深入理解。”吴奇表示。

记者试吃土豆米

土豆米的优势还在于它的“营养”与“便宜”。吴奇团队的体外仿生消化实验证明,相比于普通大米,土豆米进餐1小时后还原糖低5倍,升糖更慢对进食后分泌胰岛素可争取更多时间,可以极大减轻胰岛负担,对身体健康有直接的帮助。吴奇补充道:“针对血糖高的人群,土豆米更是健康的福音。”在加工过程中,土豆米的“营养配方”可以多元化,比如加入氨基酸螯合的钙即可成为高钙米,适用于中老年中需要补钙的人群;加入氨基酸螯合的锌即可成为高锌米,促进青少年的大脑发育;加入榨完油后剩余的大豆豆粕即可成为高蛋白米;加入氨基酸螯合的硒即可成为含硒米;以此类推,不胜枚举。

将新鲜土豆脱水加工成干的土豆米需要攻克的一大难题是低成本的工艺与自动化。一直以来,许多人都尝试过把土豆变成米。传统方法是将土豆制成土豆全粉,再与其他杂粮混合重组成土豆米。然而这样的米不仅毫无嚼劲,成本还高。“做文章是不讲成本的,但做产品、做商业是要讲成本的。”吴奇表示,“从新鲜土豆进去到干的土豆米出来,我们希望通过自动化尽量减少人力,大幅降低生产成本。”

土豆米烹饪成炒饭

研发这样一款“好吃、营养、还便宜”的土豆米,源于吴奇团队对国家粮食安全与乡村振兴政策的关注。“相较于稻子和麦子,适宜种土豆的地方范围更广。中国正式提出马铃薯‘主粮化’战略以来,进展并不顺利。”吴奇解释道,“其一是土豆自身难以长时间保存;其二则是中国人自古以来的饮食习惯决定了米与面食在主食中的支配地位。”

针对如上难题,吴奇团队提出,既然无法在短时间里改变中国人的饮食习惯,便想办法让土豆穿上一件漂亮的衣服,华丽转变成百姓们喜欢的主食。同时,相比于稻米、小麦,土豆米储藏无需通风、恒温、恒湿和翻晒,成本更低,储存时间可达五年以上。

“这使得土豆米可成为我国的战略储备粮。”吴奇微笑着补充,“出产土豆的地方大部分都出产玉米,从乡村振兴、科技兴农的角度讲,土豆米还可为农民们的土豆与玉米提供直接的市场,将原本为饲料的玉米变成食料。”

土豆米项目成员在为市民讲解

“专业的人做专业的事,不熟不做。”吴奇强调道。土豆的产业化包括原料、生产与市场三个方面,他们团队的专长是研发和生产。而技术研究需要上游与下游的配合,于是吴奇团队把土豆米作为本届高交会参展项目,希望能找到上游的原料供应商与下游的销售商,或既有原料又有市场的战略合作者,共同合作。

作为一个真正“从0到1”的项目,“土豆米是真正的创新。我们希望能解决端牢中国饭碗和国家粮食安全这一问题。”吴奇感慨道,“我们为一大事来,做一大事去。民以食为天,这是一件天大之事,值得我们全力以赴,创造历史。”

引领新能源汽车革命的

新能源汽车电机高效相变热控技术

新能源汽车电机高效相变热控技术相关机器

在本届高交会上,深圳大学机电与控制工程学院的汤勇特聘教授团队的科研成果“新能源汽车电机高效相变热控技术”在展区亮相,参展品包括伺服电机水冷系统、伺服电机风冷系统和波纹管状的相变热控器件。其中,相变热控器件是本次项目成果的技术核心。

新能源汽车电机高效相变热控技术相关材料

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表面上看似轻薄的相变热控器件,内部却包含极为复杂的结构。来自机电与控制工程学院2022级智能制造专业的研究生黄强热情地介绍道:“相变热控器件主要由三部分组成,包括上下基板、内部空腔以及吸液芯结构。”

在复杂的结构背后,其工作原理与空调类似,都是通过蒸发、冷凝、回流三个主要过程使热量均匀分布在器件表面,避免局部温度过高,实现高效散热。与传统导热材料不同,相变热控器件的热阻极低,其热导率是铜的20倍以上,这也是它能够高效散热的奥秘。

在5G通讯、航天航空、高铁等领域,相变热控材料均取得了良好的效果,而本次把相变热控材料应用到新能源汽车电机上,则是相变热控技术体系的首创,也是项目的突破点。谈及为何选择新能源汽车电机与相变热控材料结合,汤勇回答道:“在全球气温变暖的形势下,新能源汽车可实现节能减排,缓解能源与环境压力,具有广阔的发展前景。”

项目工作人员为市民讲解

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此外,人们对电机性能的极致追求也是重要原因之一。一方面电机需朝质量轻、体积小的方向发展,另一方面其性能亦需不断提升。但是热流量密度的急剧升高而引发的电机损坏难题一直得不到解决。“当电机温度过高时,会出现润滑液失效、漆包线烧损等情况,给电机的正常运行带来带来致命危险。”黄强补充道。而这一技术能解决电机极限功率维持时间短的问题,为电机功率的进一步提高提供了可能性,能够满足人们对电机性能的需求。

面对突出的散热问题和市场的迫切需求,汤勇团队提交了优秀的答卷。经过实验验证,在同一工况下,加入了相变热控器件的电机最大降温幅度达到39.25℃,强大的降温效果使相变热控器件成为解决电机散热问题的有力工具。

振奋人心的是,这一技术已走出实验室,投入到实际的应用中。在与企业合作上,世界某顶级机器人制造商采购、装试了汤勇团队研发的相变热控电机。除此之外,汤勇团队帮助华南理工大学电动车赛车队在电机表面安装相变器件,实现了电机大功率运转时温度大幅度降低的效果。

项目工作人员为记者讲解重要零件的原理和作用

高效相变热控器件在电机上的应用取得理想效果,而汤勇团队却并未止步于此。“我们的目标是通过加入相变材料,实现新能源汽车动力电池体系的改革。”汤勇表示,未来新能源汽车的标准是“安全”并能实现“真正快充”,每个充电站都配置快充、中充、慢充三种充电桩,人们可以根据自己的需求选择合适的充电方式。

汤勇描绘着一幅关于未来新能源汽车市场的理想图:“充电站能拥有快充点50个,中充点100个,慢充点200个。快充只需要5-8分钟即可充满电,价格与油价相近;中充在半个小时内完成,价格是油价的一半;而选择慢充的人可以在充电时悠闲地喝一杯咖啡。这个景象应该在五年左右可以实现。”

如何让新能源汽车的美好蓝图变为现实是汤勇团队接下来的研究方向。除在电机相变热控器件制造技术的研究外,团队还在电池电芯、电池系统、储能系统方面进行了大量探索,致力于新能源汽车的伟大革命。

其他亮点项目简介

谢和平院士团队:

深地深海深空保真取芯探矿技术装备

该项技术实现原位保真取芯(保层理、保组分、保密实度、保真空度),实现大深度钻进取芯,具备V级岩石钻进能力,实现国际首次原位月岩取芯,突破“钻不深,取不真”两大技术瓶颈。

深地深海深空保真取芯探矿技术装备展示现场

赵杨平团队:

交通基础设施群监·巡·管·养一体化平台

该平台顺应国家发展行业数字化转型的战路,可实现城市级基础设施群监·巡·管·养全生命周期管理,可进行“检测+监测”数据融合处理与基础设施全寿命周期的数字化信息管理。

交通基础设施群监·巡·管·养一体化平台展板

张晗团队:

全自动痕量微生物检测仪

该设备使用的技术包括光电传感、物联网、人工智能算法、机器人自动化等,可扩展监测60+生物病毒,例如猴痘、诺如和大肠杆菌等名种病原微生物,数据结果可以无线传输至云平台,能够有效辅助城市病毒微生物监测。

全自动痕量微生物检测仪

于起峰院士团队:

广域基础设施静动态毫米级变形监测的柔性相机网络系统

该系统有效解决了测量基站自身不稳定条件下的大范围时空多点高精度动态监测难题,为大型结构健康监测评估提供了新的重要参数,提供了许多场合唯一可行的新方法手段,具有极大的发展前景和实用价值。

广域基础设施静动态毫米级变形监测的

柔性相机网络系统

新时代、新技术、新经济

新兴科技改变世界

科技创新引领未来

愿你我皆能在科技发展的福祉下

激扬独立创新的精神

实现科技强国的梦想

文字|姚颍恩 夏甄蔓 洪婉纯 陈彦宇 邓蕴盈

图片|受访者供图 深大技术转化中心

李多奇 刘逸凡 杨文楷胡大松

夏甄蔓 洪婉纯 陈彦宇

编辑|姚颍恩 洪婉纯 苏可欣

责编 | 廖楷狄 林海音

审校 | 杨振宇 李翔 李世卓 王若琳

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