【工博会专递】聚焦健康智能绿色三关键词 华理17个项目参展工博会

    9月17日，第21届中国国际工业博览会于国家会展中心（上海）开幕。围绕“健康”“智能”“绿色”等关键词，华东理工大学共有17个项目参展。其中，材料学院黄发荣教授领衔的“低温固化高性能聚三唑树脂及其复合材料”项目荣获空间产业暨北斗导航技术应用展览会创新银奖。

    在我校展区，参展项目分别是：信息学院王嵘老师的“视障人士出行便携式辅具”，化学学院郭勇老师的“新型高效铌基加氢脱氧脱硫催化剂”，材料学院吴驰飞老师的“涤纶为主的废旧纺织品循环利用产品”，生工学院谭文松老师的“CHO细胞表达抗体蛋白的培养工艺与无血清培养基设计平台”，双创中心的“智能图书管理机器人和家用智能花生葵瓜子零食剥壳机”，以及蔡方老师的“虚拟现实双创教育体系”，材料学院汪济奎老师的“功能性液晶高分子材料（TLCP）”，机动学院易建军老师的“新型智能涡轮流量计”，生工学院白云鹏老师的“环境有害物质的生物降解酶制剂”，化工学院凌昊老师的“高等级沥青道路双层还原固封养护材料”，化工学院于筛成老师的“涡轮萃取塔技术的应用”，化学学院朱麟勇老师的“医用光敏生物胶”，药学院朱维平老师的“智能胰岛素微针贴片”，资环学院代正华老师的“SE水煤（焦）浆气化成套技术”。在高校创新创业展区，还展出了我校的“离心萃取装置”和“一起练字”两个学生创业项目。

新技术助力材料“千变万化”

    随着社会经济发展水平和生活水准的提高，各种用品更新迭代速度大大加快，服装就是其中的一个突出事例。那么，如何才能更好地实现废旧纺织物的资源化增值化再利用呢？材料学院吴驰飞教授的技术成果“涤纶为主的废旧纺织品循环利用产品”，提供了一个非常具有启发性和操作可行性的答案。

    在我校的工博会展位上，吴老师提供的展品，包括展位的地板、墙板、桌椅、样品柜，以及其他诸如管道、片板带材料、花盆、穴盘、排水板、类“木塑”的纤维增强复合材料等，都是应用他的新技术由废旧纺织品纤维增强聚烯烃改性材料制备而成。

    原先形状、质地各不相同的废旧织物，现在却能制成各式各样的纤塑制品，吴老师他们是怎样做到的呢？首先是将按目前的技术回收困难的混杂纤维或者复合纤维材料直接破碎成废旧纤维，然后要通过控制纤维的尺寸、纤维在复合材料中的比例以及分散情况，设计出性能各异的复合材料，实现从纤维到工程塑料的转变。与基体聚烯烃相比，用吴老师研发技术制备出的复合材料具有强度和模量高、熔体流动速率低等特性，可成型加工成管材、片材、板材、型材等高附加值产品。“这种从废旧纤维到纤维增强塑料的转变，为废旧纤维的资源回收再利用提供了新的途径。”吴驰飞说。

    新技术既能助力循环经济变废为宝，也为新材料的发展注入新动力。

    随着电子工业发展，电子产品小型化、薄壁化、轻量化成为发展趋势；另一方面，出于保护环境的要求，电子部件与电子线路板的焊接需使用无铅焊料，这就提高了焊接温度。作为电子部件的结构绝缘体，应用功能性液晶高分子材料（TLCP）便成为首选材料。

    材料学院汪济奎老师开发的TLCP，以优异的综合性能全面地满足了电子部件对材料的要求。“它的优异流动性是薄壁结构部件注射成型的前提，它的高热变形温度使得部件能耐得起红外焊接工艺的高温。”汪济奎老师介绍说。

    TLCP产品目前主要应用于汽车、笔记本电脑、手机、电梯、电机等领域，但TLCP的生产有很大难度，国内外能生产这种材料的公司并不多。汪济奎与普利特复合材料有限公司开展合作，在中试的基础上将TLCP实施产业化。截至目前，TLCP已获中国国家授权发明专利2项、美国发明专利1项。

用科学为人类健康护航

    研发新技术，为人类健康保驾护航是众多科学家孜孜以求的梦想。化学学院的朱麟勇老师就是其中之一。团队研发的“医用光敏生物胶”，就来源于他对科学的“奇思妙想”——将光化学材料进行医疗应用。自2012年起，朱麟勇团队就致力于水凝胶基的医用光敏生物胶的开发研究，并于2014年在国际上率先提出“光偶联反应”非自由基光化学交联制备水凝胶的创新方法（Advanced Materials, 2014,26,3912）。围绕“光偶联反应”技术，历经6年、3代技术优化，该项技术已完全具备转化为医用光敏生物胶产品的基础。

    今年上半年，团队与浙江大学医学院合作研发了一种能够在数秒内完全止住大动脉损伤和心脏穿透伤大出血的仿生水凝胶材料，相关研究论文一经发表，便引发了英国每日邮报、NewScientist、BioArt、DeepTech等媒体的广泛关注，并称之为“神奇胶水”（A “miracle”glue），也有许多媒体称之为快速止血“黑科技”等。

    生工学院的谭文松教授则致力于推动我国抗体疫苗产业的发展。2014年12月，为响应上海建设科创中心的号召，在上海市政府支持下，谭文松在张江高科创立了上海倍谙基生物科技有限公司，致力于生物制药领域中动物细胞大规模无血清培养技术和培养基研发生产。本次工博会展示的“CHO细胞表达抗体蛋白的培养工艺与无血清培养基设计平台”，就是该公司在细胞培养和无血清培养基研究开发的最新成果。

    倍谙基通过对细胞无血清培养基的研发生产、动物细胞大规模高密度培养过程优化和放大、细胞培养技术产业化应用等方面的深入研究，开发出基于高通量AI无血清培养基设计软硬件，并联合华东理工大学生物反应器工程国家重点实验室研发出符合GMP标准的培养基粉体生产线。“我们的无血清培养基设计平台，能够为生物医药企业交付个性化无血清培养基及相关培养技术，提供从配方设计到培养基干粉加工制造提供高品质一站式服务。”谭文松表示。

让化工“绿”起来

    氢气是目前石油化工领域中用量最大的一种化工原料，广泛用于生产合成氨、油品、甲醇以及石油炼制过程的加氢反应，而煤制氢则是将煤炭转化为绿色能源的最佳应用方式之一。然而，传统的煤制氢却面临气化条件苛刻、喷嘴寿命短，细灰难处理、需大幅减量，传统炼厂制氢方法成本高、效率低等重大挑战。有没有一种更高效、高可靠性的大型煤气化技术？

    洁净煤技术研究所代正华教授领衔的“SE水煤（焦）浆气化成套技术”项目，以双浆双氧喷嘴、平推流气化炉、煤浆自动分配等3大创新点，攻克了喷嘴易烧蚀的难题，喷嘴使用寿命可达一年以上（现有技术约60天），碳转化率大于99%，能协同处理液固废弃物，且工艺流程简单、投资低。

    目前，“SE水煤（焦）浆气化成套技术”已在中国石化镇海炼化分公司进行工业应用。作为镇海炼化POX项目的关键装置，SE水煤（焦）浆气化装置采用了SE水煤（焦）浆气化技术，该装置建设了3台日处理煤千吨级气化炉，二开一备，采用激冷流程，操作压力6.5MPa。3台气化炉分别于2019年1月30日、2月20日和4月22日一次开车成功，目前进入稳定生产阶段。

    随着现代生物技术突飞猛进的发展，利用生物转化特点生产化工产品，特别是用一般化工手段难以得到的新产品，改变现有工艺，解决长期被困扰的能源危机和环境污染等棘手问题，愈来愈受到人们的关注。作为生工学科强校，我校此次参展的项目中不少都是生物技术前沿成果。

    例如，白云鹏老师研发的生物降解酶制剂就是为了解决环境中的有害物质问题。针对我国在工业和市政废弃物（废水、废弃、废渣）处理中使用的生物环保菌剂90%以上来源于国外公司的垄断产品，缺乏自主知识产权而且工艺落后这一情况，白老师利用高通量蛋白质定向进化技术，研发了一系列高效广谱的生物环保菌剂、酶催化制剂、固定酶催化剂，重点解决了酶催化剂性能差、稳定性差、选择性低等多方面问题。产品能够满足工业客户和消费者在生物化工、生物环保、工业污染物治理、食品安全、工业/家用洗涤等领域的巨大需求。目前，该成果已经完成应用于有机磷农药残留物降解的固定化马拉硫磷水解酶的公斤级规模生产和应用于塑化剂、阻燃剂、增塑剂等工业污染物的酶制剂和环保菌剂开发，相关技术已申请知识产权专利。

智能让生活更美好

    我国智能控制技术发展日新月异，但是却存在产学研不够紧密的问题，针对这一现象，华东理工大学的科研人员一直坚持把高价值的科研成果转化为有价值的生产力，服务千家万户和社会生产生活。

    例如，在机动学院马新玲老师的指导下，陈浩同学研发的智能图书管理机器人解决的就是这样的实际问题。他针对图书馆书籍上下架、归类、搬运以及图书摆位检查等作业需要耗费大量人力物力、时间的问题，设计了智能图书管理机器人。这个机器人由麦克纳姆轮移动底盘、竖直升降转盘、取放书一体机械爪等3部分组成。它能够自如地完成自动扫描书籍入库，一键还书，一键借书，自主返回无线充电，实时检测书籍摆位，同时还有图书录入速度快、书籍抓取放回准确度高、效率高、造价低等特点，可以大大提高现有图书馆内书籍管理的效率。

    同样在马新玲老师的指导下，张星语同学研发的家用智能花生葵瓜子零食剥壳机则更为有趣。他针对目前国内市场上花生、葵瓜子等坚果的剥壳机器仅有工业产品，难以全自动一体化智能化的问题，设计了家用花生葵瓜子零食剥壳机。这个“小能手”基于arduino和多种传感器，由入料模块、剥壳模块、分离模块和收集模块等4个模块组成。花生、瓜子智能入料，剪力剥壳，分离彻底，收集方便，整个工作过程完全自动化完成。“这个装置结构紧凑，体积较小，可多功能化，不仅可广泛使用于家庭，而且改装置市场需求很大，应用前景广阔。”张星语介绍说。