为进一步深化我市与高校、科研院所的产学研合作,加快优质技术成果在我市转移转化,提升企业技术研发能力和产业创新发展水平。市科技局将联合相关单位遴选一批高价值科技成果(项目),定期在全市范围进行推送。本期推送纳米银先进合成技术等5项科技成果(项目),希望各相关园区、企业认真研判,积极对接。如有意向,请联系市科技局科技合作与区域创新科。(联系方式:0633-8776560/8802716)

一、纳米银先进合成技术

项目简介:纳米银具有良好的导电性能、导热性能、抗菌性能、光学性能以及其他特殊性能,目前已被广泛应用于催化材料、光学材料、生物医疗、新能源以及电子器件等领域。其中,纳米线的导电、透光、弯折性能最好,且可以使用涂覆工艺生产透明导电膜,生产成本比铟锡金属氧化物(ITO)低,是当前ITO材料的最佳替代品。采用纳米银球替代微米银球,可显著降低印刷电路的特征尺寸,拓宽其在精密电子元器件中的应用。片状纳米银的应用还可显著降低银浆的固化温度,提高导电率。本项目提出了纳米银材料合成的新原理和新方法,推动了纳米银合成理论的发展,也为纳米银材料的精准、快速和规模制备提供了条件。

产品性能优势:通过配位作用降低贵金属盐的还原电位,调控其氧化还原平衡,有效避免了自成核现象,从而实现包括纳米银在内的贵金属纳米材料的一步法、形貌均匀、尺寸精准可控的化学合成。通过引入具有强吸附作用的极性小分子和卤素离子,在极性溶剂体系中有效诱导了银纳米材料的消化熟化过程,从而实现银纳米球从多分散到单分散的转化,以及从氯化银到单分散银纳米球和纳米片的转化。

市场前景及应用:随着纳米技术的不断发展,我国的纳米产业得到了快速发展,纳米产品广泛的应用于各个领域,如纳米陶瓷材料、纳米纺织材料、纳米改性涂料等材料也已开发成功,并初步实现了产业化生产。目前,成熟的纳米银产品主要由日本和韩国提供,国内市场暂时未出现明显的竞争者。

二、导热填料用大颗粒氮化铝单晶燃烧合成技术

项目简介:项目利用团队已拥有的燃烧合成单晶氮化铝大颗粒导热填料的技术,实现其量产工艺的开发。燃烧合成法是利用反应物间的高放热效应使化学反应自行维持,从而制备出所需材料的方法,是一种制备包括氮化铝在内的陶瓷材料及其它难熔化合物的技术。与传统材料合成方法相比,燃烧合成法具有成本低、能效高、周期短等优点。本团队在氮化铝粉体的燃烧合成方面有十余年的经验积累,在氮化铝粉体的燃烧合成、形貌控制和量产化方面有大量的论文、专利和产业转化成果。目前,本团队已基于实验室现有燃烧合成装置和技术制备出了粒径>50微米的单晶氮化铝颗粒,其基本性能参数与英国ARBrown公司的单晶氮化铝大颗粒产品基本相同,但价格只有进口产品的约40-50%(初步估算,随着量产将会进一步下降)。

技术先进性:本项目基于团队前期研究基础,自主研发的单晶氮化铝大颗粒的燃烧合成技术,突破燃烧合成制备单晶氮化铝大颗粒的量产化工艺和关键装备技术难题,获得具有自主知识产权的单晶氮化铝大颗粒合成关键技术,打破国外技术垄断,从而解决目前国内外高功率电子器件封装行业中存在的部分难题。已掌握的关键技术一是掌握了具有自主知识产权的单晶氮化铝大颗粒的高效、低成本燃烧合成技术;二是开发出了能够实现单晶氮化铝大颗粒初步量产制备的小试型燃烧合成装置,验证了实现初步的量产的可行性。

市场前景及应用:单晶氮化铝大颗粒填料仅在5G基站上每年的国内市场份额可达4.5亿元。同时,伴随着5G通讯、电动汽车、无人驾驶等领域的全球市场需求快速提升,可以预期,单晶氮化铝大颗粒填料的市场份额将呈指数性增长趋势增长率>20%,预期到2025年单晶氮化铝大颗粒填料仅在5G基站上每年的国内市场份额可达50亿元。本项目产品价格估算仅为进口产品的40-50%,可实现进口产品的替代,填补国内市场空白。

三、新型牙种植体及种牙机器人

成果简介:项目融合生物材料、精密机械、机器视觉、自动控制多学科技术,研发新一代高强度、高生物相容性定制化牙种植体,配套全自动微创种牙手术机器人系统。种植体采用梯度多孔复合涂层改性工艺,可大幅提升骨结合速率、降低术后排异与松动风险;种牙机器人搭载术中实时三维定位导航模块,实现手术路径自动规划、精准微创钻孔、自动植体植入,解决传统人工种植牙操作精度不足、创伤大、恢复期长等行业痛点,适用于口腔专科医院、连锁齿科、口腔医疗器械生产制造场景。

技术成熟度与先进性:整体技术处于国内先进水平,核心材料配方、机器人视觉定位算法已完成实验室验证与动物临床试验,关键零部件自主设计开发,打破进口高端种植体、手术机器人技术垄断。

成果应用情况:可面向口腔医疗器械生产企业转化落地,可与口腔医疗机构合作开展临床示范应用。

落地意向:技术转让。向企业转让种植体材料配方、机器人整机全套专利与设计图纸;临床合作。依托企业渠道开展多中心临床试验,快速完成医疗器械注册申报。拟对接山东迈尔医疗科技有限公司等口腔医疗机械生产企业。

四、个性化脊柱矫形系统

成果简介:基于患者脊柱三维CT影像数据,运用数字化建模、3D打印成型技术,开发全流程个性化脊柱侧弯矫形系统,包含术前仿真规划软件、定制化矫形支具等模块。可根据不同患者脊柱侧弯角度、骨骼形态一对一设计矫形器具,精准矫正脊柱畸形,降低传统标准化支具适配差、矫正效果不佳、穿戴不适等问题,覆盖青少年特发性脊柱侧弯保守矫正、脊柱外科手术辅助固定两大应用场景。

技术成熟度与先进性:数字化建模算法、医用级高分子3D打印成型工艺达到省内领先水平,拥有完整自主知识产权。已完成多批次患者样本仿真测试与成品试制,矫形贴合度、力学支撑性能优于市面通用产品

成果应用情况:成果可转化用于骨科康复器械、脊柱外科植入耗材生产,适配康复医院、骨科专科医院、儿童脊柱矫正中心配套使用;可搭建数字化矫形器具定制服务平台,面向全国医疗机构提供定制化生产服务。

落地意向:校企合作搭建脊柱矫形产品柔性定制生产线;新产品研发。对接医疗科技公司,开展有源个性化矫形医疗器械技术合作。

五、智能生物胶的制备与生物医用

项目简介:生物胶是一种具有组织粘性的水凝胶,相比于传统水凝胶而言,其具有良好的组织粘附性能。其具有替代传统的水凝胶类医疗器械的能力,能够显著提升现有凝胶类医疗器械的效率,解决某些传统凝胶技术不能解决的问题,在组织工程,创面处理,美容整形方面有巨大的应用前景。本项目通过化学和结构改性,实现了对生物胶粘接行为和降解行为的控制,实现了多种特性的生物胶用于伤口闭合、组织修复、止血、防粘连等。首先,利用干吸水、亲疏水控制等技术,解决了生物胶湿润黏附能力不足的问题。制备了多种类型的生物胶用于大动脉出血止血、美容伤口的无缝线闭合、外周神经的无缝线缝合等,效果远远优于传统的市售产品。其次,利用特殊粘接基团的快速失活特性,首次实现了原位可注射双面胶,并成功运用于腹腔防粘连、心脏防粘连、宫腔防粘连、椎板术后防粘连、甲状腺术后防粘连等,

有效性远远超过市售防粘连技术。最后,利用化学结构设计,实现生物胶降解速度为1天到3月的调控,利用降解调控制备了多种生物胶用于难愈性皮肤创面的再生、骨关节炎的治疗。

产品性能优势:本项目为国内首个生物胶的制备与生物医用平台技术,通过对生物胶的性能进行优化,使其具有更新迭代传统水凝胶类医疗器械的能力,目前已经在伤口闭合、组织修复、止血、防粘连取得了阶段性成果。

市场前景及应用:本项目为一个技术平台,在多个领域均有应用。在此,鉴于目前技术的成熟度,选择防粘连方向作一个简介。本项目通过生物胶的选择性粘接控制,降解行为调控,制备了系列的防粘连材料,成功解决了传统防粘连材料组织留存能力差、递送困难、不能在渗出条件下使用的问题。并成功运用与腹腔、胸腔、宫腔、耳道、甲状腺的粘连防护,有效性远远超过市售临床的产品。