6月，江大科研取得这些新进展！-中国华东电机信息网

6月，江大科研取得这些新进展！

市场分析 • 2022年04月02日 12:05:49 • 华东电机信息网 • 阅读 122

1-6月，江大科研取得这些新进展！

01、人工肌肉全新驱动机理取得新进展

江苏大学智能柔性机械电子研究院丁建宁教授团队与美国德克萨斯州立大学达拉斯分校雷伊·鲍曼院士课题组等国际团队合作，提出了一种新型高性能电化学驱动人工肌肉，探索出了人工肌肉全新的驱动机理，大大推动了纤维人工肌肉的应用。

该研究使用离子交换聚合物改变碳纳米管纤维的零电荷电位，突破了单向驱动瓶颈，实现了双向驱动。通过调整电压，人工肌肉不仅能收缩，还能延长，做到了“伸缩自如”，驱动应变能力提高了4倍。在此研究基础上，课题组还分别使用阴离子和阳离子聚合物，成功制备全固态电解液人工肌肉，避免了液态电解液的使用，使得人工肌肉的实用性大大增强。

相关成果以“Unipolar stroke, electroosmotic pump carbon nanotube yarn muscles”为题在国际顶级学术期刊Science上发表。

6月，江大科研取得这些新进展！

论文共同第一作者为江苏大学胡兴好博士，共同通讯作者为丁建宁教授，丁建宁教授常州大学团队共同参与。

02、一种高疏水性食品新鲜度可视化双层智能指示膜新进展

江苏大学食品与生物工程学院邹小波研究团队通过利用静电纺丝技术开发一种比表面积大、响应灵敏度高的疏水性的双层智能指示膜。

该指示膜可用于食品新鲜度可视性智能包装，通过指示膜的颜色信息来反映肉品质量，主要应用于易腐败食品（如肉类、水产品）的新鲜度实时监测。

图1为静电纺丝技术制备双层膜的示意图。先电纺疏水外层作为保护层及抗菌剂，然后将带有天然色素的亲水指示内层电纺到外层上即可得到双层智能指示包装。

图2为该膜在不同pH缓冲溶液中的颜色变化，色素不泄露且膜结构完整。

图3为高疏水性双层膜应用于猪肉新鲜度实时监测的示意图，该双层膜可有效指示猪肉的新鲜度变化，并在猪肉腐败时通过颜色的改变提供预警信号。

邹小波教授作为该项目指导教师，食品学院研究生张俊俊、19级硕士生刘黎、20级硕士生张佳凝、20级硕士生黄章琪共同参与。目前相关双层膜文章在食品top期刊发表SCI论文4篇，申请发明专利2项。

03、永磁容错电机多物理场耦合分析方法研究进展

江苏大学电气信息工程学院赵文祥教授团队提出了基于网格的磁电耦合网络建模方法，用于预测和降低永磁容错电机的永磁涡流损耗。

该网络以永磁体节点作为磁通密度和感应涡流的主要耦合支路，实现了对磁场和涡流场的交互节点耦合建模。利用该建模方法建立永磁电机涡流网络，可考虑到永磁体双边涡流作用影响，准确计算涡流网格中的派生感应电动势。同时提出了与电涡流网格匹配的永磁体的磁网络定子网格划分与接口方法，实现了高效精确的电机磁场和损耗计算。利用该磁电耦合建模方法对永磁容错电机转子磁屏障的结构进行了建模和分析，实验和仿真结果验证了所提出的建模方法在预测和降低永磁涡流损耗方面的有效性与高效性。

此外，该项研究不仅有助于提升电机损耗计算的效率与精度，还对电机的磁热多物理场双向耦合建模、温升预测具有重要的意义。

6月，江大科研取得这些新进展！

涡流场与等效磁网络耦合计算示意图

该研究成果以“Magneto-Electric Coupling Network Model for Reduction of PM Eddy Current Loss in Flux-Switching Permanent Magnet Machine”为题发表在电机学科领域顶级期刊IEEE Transactions on Industrial Electronics（2021，DOI:10.1109/TIE.2021.3055169）。论文第一作者是博士生曹东辉，赵文祥教授为论文通讯作者。

04、时间依赖型变色磷光用于高级动态信息加密方面新突破

江苏大学机械工程学院任旭东团队通过对碳纳米点能带调控，将其打印到纸上首次实现了碳纳米点的时间响应变色磷光。该材料在395nm光激发停止后，磷光颜色在数秒内展示橙色到绿色的动态变化。另外，该材料变色特性展示了独特的波长依赖性，即仅在特定的波长（395nm）激发后具有动态的变色行为，在高于或者低于该波长（例如365nm或者425nm）仅展示单一不变绿色或者红色磷光。基于碳纳米点这些优异特性，将其应用到三维彩色编码中，实现了信息的多层次加密、存储与动态显示。

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