复旦19项科技成果亮相第23届中国国际工业博览会

9月19日，第23届中国国际工业博览会（以下简称“工博会”）在国家会展中心拉开帷幕，87所国内外参展高校携815项高科技项目亮相。

复旦大学今年共有19个项目参展，涵盖信息与通信技术、生物医药、新材料、人工智能等多个领域，充分展现复旦人在服务国家战略及加快实现高水平科技自立自强和加快建设教育强国、科技强国、人才强国中的担当作为。

新型功能介孔材料，助力智能传感器变革

——邓勇辉团队研发超灵敏智能介孔半导体传感材料

环境污染监测、工业生产安全预警、食品安全快检、重大疾病诊断等是社会发展和安全建设的重点方向，传感器作为物联网、大数据、人工智能、智能制造等新一代信息技术的感知层，既是海量数据的接收口，也是万物互联的重要基础，全球智能传感器孕育出了数千亿元的市场规模。

邓勇辉团队在新型介孔半导体气敏材料研发过程中，提出了多种有机两亲性嵌段共聚物与无机前驱物的协同共组装新概念、新方法和新策略，创制了一系列新型功能介孔半导体材料，深入开展了这类材料在智能气敏传感、绿色催化等领域中的应用研究。团队开创性提出了交叉纳米线介孔半导体气敏材料、贵金属敏化介孔半导体金属氧化物材料、孔壁化学微环境可调的高性能传感材料，创制了包括介孔WO3、SnO2、In2O3、ZnO、Co3O4/C等具有超高比表面积、可控界面特性、高活性半导体气敏材料。基于这些先进气敏材料制备的气体传感器能够实现氢气、硫化氢、氨水、乙醇、丙酮等有毒有害、易燃、易爆气体的快速传感检测，且传感器件具有高选择性、高灵敏度（ppb 浓度级别）和高响应性，借助无线蓝牙数据传输可实现智能手机实时信号收集。结合大数据、 神经网络算法、5G通讯和蓝牙通讯等方式，这些传感器将在先进智能化终端建设方面发挥巨大作用，用于基于远程气体探测的工矿生产、气味导航搜索、远程医疗、爆炸物和武器追踪、太空资源探索等。

项目团队原创性提出的超灵敏、高活性介孔半导体气敏材料合成技术已能够满足批量化传感器器件的开发和制备，目前已经开发了14种新一代超灵敏智能气体传感器原型机，且拥有完全自主知识产权。目前，相关课题正在朝着微型化器件（MEMS气体传感器）、柔性智能气体传感器（柔性电子器件）不断推广推进，旨在实现气体传感器与各种电子终端互联互通。此外，团队已经初步实现气体传感器数个相关领域的开发，已经开展了智能传感器在潜艇舱室气体监测。同时团队也正在与合肥先进产业研究院合作开展智慧城市地下管廊有毒有害气体检测；与复旦大学附属中山医院合作开展智慧医疗、呼气分析研究，用于疾病预警等。

个性化智能制鞋技术，推动传统行业转型升级

——齐立哲团队研发模块化可重构柔性机器人生产线

人工智能时代，长期被人力主导的制鞋制衣等传统行业将如何发展？复旦大学工程与应用技术研究院齐立哲团队在此次工博会上展示的模块化可重构柔性机器人生产线，不仅能精巧地模仿人手抓取柔软布料，还能像“乐高积木”一样，依据不同版型和尺码要求，快速拆卸重组成一条崭新的生产线。

作为世界鞋业生产大国，2019年中国鞋类产量为135亿双左右，约占全球产量的56%。但随着生产成本上升、东南亚等地鞋业崛起、少量多样的个性化需求增加，传统行业面临着产业升级的严峻挑战。为应对传统行业“机器换人”需求，由智能机器人研究院甘中学院长、孙云权教授领导，项目团队基于已有的柔性机器人技术成果，在广东季华实验室的支持下，联合天津智通信息系统集成有限公司、中国科学院长春光学精密机械与物理研究所、燕山大学展开研发。

柔性机器人生产线的最大优势可归纳为四个“柔性”——生产过程柔性、产能柔性、工艺柔性和布局柔性。机器人能够自适应布料、版型、尺码和周边环境的变化，模仿人手进行精准抓取。“模块化”设计和“可重构”算法能根据企业不同产能需求，对模块进行增减。生产线还能根据个性化需求，从工艺库中调出相应模块，快速重组成一条新的机器人生产线，并适应场地要求。

它的另一大优势是综合效益高。一个人每天正常工作时间为8小时，而机器人可以连续工作16个小时，生产质量也更高。头部企业可直接引进整条产线来扩大规模，中小企业也能做局部模块化改造，且后者的市场可能更为开阔。

该技术成果还可广泛应用到其它领域，如文物修复工作。日后，团队还将研究立体缝纫技术，争取攻破制鞋布料缝纫难题。

低损耗低串扰新器件，助力数字业务再突破

——肖力敏团队制备特种光纤器件

随着我国数字经济的发展，海量数据及业务上云等趋势陆续涌现，如何达到新的数字化需求和业务涌出所提出的更高要求？如何解决传统光纤已接近传输极限的难题？如何满足各领域日益增加的应用需求？复旦大学光科学与工程系肖力敏课题组所制备的特种光纤器件找到了答案。

考虑到传统通信单模光纤在传输过程中的局限性，一方面，空分复用多芯光纤可极大提升系统容量，是光通信的前沿应用方向，在3D形变柔性传感和量子通信中也极具应用价值，通信公司NTT、华为、OFS等已投入大量研究，另一方面，大模场特种光纤，特别是空芯光纤使用空气纤芯进行光传输，可打破传统单模光纤纤芯材料的限制，在低延迟数据传输领域具有极大应用前景。然而，与之对应的光纤器件技术还很不成熟，为此，肖力敏团队在特种光纤器件方面潜心研究，制备了高性能的多芯扇入扇出器和大模场光纤模场适配器。

据介绍，多芯光纤扇入扇出器设计简洁，无需使用价格昂贵桥纤或其他中间波导器件，性价比优势大，具有低损耗、低串扰的特点，也是多芯光纤应用中的必备光连接器件。该耦合器件一端为多芯光纤，另一端为对应芯数的多根常规单模光纤进行互连。团队通过对多芯光纤进行新型反向拉锥制备，使纤芯直径、纤芯间距均增大，可同时提升耦合效率和有效抑制光纤耦合时芯间串扰，在可降低对准精度要求的同时，增加光连接机械强度和长期使用的稳定性。目前，该技术综合指标已达到国际领先水平，成果在国际三大光通信会议之一ACP上做大会PDP报告，并已取得一系列产学研技术成果，获得国内外展会的数大奖项，实现从科技链到产业链的全链条创新成果转化。