学校科技成果摘得世界发明展5项金奖

文摘 2024-12-06 22:15 黑龙江

哈工程牢记总书记殷切嘱托

深入贯彻落实党的二十届三中全会精神

聚焦国家战略需求

大力提升创新能力

努力打造发展新质生产力实践地

本年度

哈工程高水平科技创新再结硕果

多项发明创新成果亮相

最具世界影响力的发明展

获得第76届德国纽伦堡国际发明展

金奖2项（银奖2项）

第49届瑞士日内瓦国际发明展

金奖3项（银奖3项、铜奖1项）

两个国际发明展获奖总数11项

骄傲！哈工程“智”造！

祝贺获奖教师和获奖团队！

德国纽伦堡国际发明展（始于1948年）、瑞士日内瓦国际发明展（始于1973年）与美国匹兹堡国际发明展并称为全球三大发明展，迄今分别已举办76届、49届，是全世界历史最悠久、最具影响力的国际发明展，在国际上权威性和声誉度极高。

德国纽伦堡国际发明展

金奖项目

发明世界最轻、强度最高的复合材料蜂窝

哈工程航天与建筑工程学院先进船舶材料与力学工信部重点实验室吴林志教授团队的“超轻高强碳纤维蜂窝技术”成果获第76届德国纽伦堡国际发明展金奖。该项目针对传统铝蜂窝和芳纶蜂窝的强度和刚度随密度降低而快速下降的国际技术难题，创新设计了蜂窝胞壁截面形状，以曲壁代替直壁，发明了超轻高强碳纤维蜂窝材料。首创碳纤维蜂窝拉伸成型工艺，成功制备出超轻碳纤维蜂窝材料，研发了目前世界上最轻、最强的复合材料蜂窝，密度仅为0.014 g/cm³。项目团队发明的超轻碳纤维蜂窝突破了传统蜂窝材料的密度极限，大幅提高了低密度蜂窝材料的力学性能，在航空、航天、船舶、轨道交通等领域具有广阔的应用场景，为全球高端工业装备的轻量化发展提供了坚实的技术支撑。

吴林志教授团队发明的超轻碳纤维复合材料蜂窝

攻克制氢催化剂国际性难题

材料科学与化学工程学院王君教授团队的“负载过渡金属单原子的碳泡沫自支撑电极的喷墨打印制备方法”获第76届德国纽伦堡国际发明展金奖。该项目针对阴离子交换膜电解水制氢催化剂在工业运行工况下存在的效率低、耐久性差等问题，首次提出将喷墨打印技术应用于制备自支撑单原子催化剂，攻克了膜电极催化层喷涂均匀性难控制的技术难题，催化层均匀度、可靠性跨越式提升，涂敷公差可控在纳米级；显著提高了催化剂质量比活性，大幅度降低了催化剂负载量，极大提升了膜电极的工作性能、产品寿命和化学稳定性。该技术已应用于自主研发的阴离子交换膜电解水制氢设备，最佳能耗已降至4.1 kWh/Nm³。

日内瓦国际发明展

金奖项目

数智赋能海洋工程装备制造

船舶工程学院舰船与海洋平台总体技术研究所与中海油联合开发的“海洋工程安装作业联合建模与仿真系统”成果获得第49届日内瓦国际发明展金奖。该成果以数字化仿真技术为支撑，面向船舶与海洋工程多装备联合作业，搭建了海洋工程装备联合仿真多联邦顶层架构，建立了刚柔耦合多系统数学模型，构建了海洋工程安装作业联合建模与仿真系统，完成了从水面（深水工程船）到水下（有缆水下作业机器人）的立体协同联合仿真，实现了主流海洋工程安装作业仿真预演与评估。指导了中海油在中国南海及渤海等海域油气田20余项重大工程安装作业，提高大型海工装备作业效率，保障海工作业安全，持续提升海洋石油工业深水勘探开发能力具有重要意义。

实现零碳排放的混合动力系统

动力与能源工程学院刘龙教授团队的“一种基于分缸式内燃机两阶段燃料重整的混合动力系统与方法”成果获得日内瓦国际发明展金奖。该成果发明了双缸两阶压缩膨胀的内燃机与氢燃料电池混合动力系统，突破了氨内燃机热效率低、混动系统余热利用率低等难题，实现了基于氢驱动的氨内燃机与氢燃料电池的混动系统。系统突破了两阶段压缩膨胀热力循环、氨燃料缸内重整制氢气、双缸热交换以及内燃机与氢燃料电池高效热量交换等关键技术，使系统理论热效率超过55%，并实现零碳排放。该系统可应用于汽车、船舶、陆用电站、农用机械、工程机械等领域，对于推动交通、能源、农业与工程领域的碳中和具有重要意义。

实现定制化图案精准打印

材料科学与化学工程学院王君教授团队的“一种氮、硫掺杂Ti3C2Tx MXene无添加剂喷墨打印墨水的制备方法”成果获第49届日内瓦国际发明展金奖。该成果提出了一种高分散抗氧化氮硫掺杂MXene（一种二维无机化合物）制备方法，发明了具有高稳定性的氮硫掺杂MXene的喷墨打印墨水，通过定向优化表面原子排布，突破了MXene在喷墨打印领域中应用的瓶颈，解决了MXene无法兼具高分散性和抗氧化性的难题，可实现定制化图案的精准打印。基于该墨水制备的自供电传感微型器件表现出优异的储能性能、集成能力和机械性能。该成果兼具高效性和经济性，对MXene基材料在能量存储、传感微器件和可穿戴微电子领域的应用具有重要意义。

王君团队完成的“一种氮、硫掺杂Ti3C2Tx MXene无添加剂喷墨打印墨水的制备方法”成果

文章来源 | 哈工程官微、工学新闻网

校对 | 朱小亮

审核 | 孙龙泉

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