七月速览！南大科技领域新突破

2024年7月科技快讯

01

提出一种创新型无线能量与数据协同传输系统

南京大学电子科学与工程学院施毅教授、邱浩副教授团队提出了一种创新型无线能量与数据协同传输系统，利用信号基波和三次谐波作为载波分别进行能量和数据传输。设计了双谐振补偿拓扑和谐波抑制整流器电路拓扑，实现了数据链路增益的提升，并且有效抑制了能量链路对数据链路的串扰。

VLSI网址：

https://www.vlsisymposium.org/

 芯片照片及性能对比

02

首次实现基于拓扑边界态的类脑计算

南京大学物理学院/类脑智能科技研究中心梁世军副教授、缪峰教授联合南京理工大学程斌教授，通过构筑双侧对齐的魔角双层石墨烯器件，观测到电子型铁电性与陈绝缘体的共存，提出并验证了噪声免疫的类脑计算方案。该工作为发展基于拓扑边界态的新型低功耗电子器件提供了可行的技术路线。

论文链接：

https://www.nature.com/articles/s41565-024-01698-y

 准连续铁电态的选择性开关与噪声免疫神经形态计算方案

03

开发碳纳米笼以调控催化剂局域微环境

南京大学化学化工学院胡征教授课题组开发了具有新颖介观结构、微孔-中孔-大孔共存、大比表面积、高导电性和可掺杂调控的碳基纳米笼，极大地促进了物料和电荷协同输运以及活性位点的高效利用，成为能量转换和存储的新平台材料。该工作为一些重要反应的催化剂设计与微环境调控工程提供了新思路。

论文链接：

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adm9325

纳米笼基限域型催化剂形貌及其在反应中自发形成笼内局域高pH环境示意图

04

报道多核钴团簇基配位聚合物电催化剂助力“人工固氮”

南京大学化学化工学院金钟教授、马晶教授、南京理工大学苏剑教授等人密切合作，在研究中报告了两种基于钴团簇的多核配位聚合物{[Co₂(TCPPDA)(H₂O)₅]·(H₂O)₉(DMF)}和{Co_1.5(TCPPDA)[(CH₃)₂NH₂]·(H₂O)₆(DMF)₂}（命名为NJUZ-2和NJUZ-3）的设计和合成，它们具有不同的配位环境，明确的孔隙率、高密度催化位点、有效的传质通道和纳米限域的化学环境。得益于其独特的多核金属有机配位框架结构，NJUZ-2和NJUZ-3对电催化硝酸根还原（NITRR）表现出优异的催化活性。进一步的实验分析结合理论计算表明NITRR活性的显著增强归因于NO₃^-在催化剂表面的优先吸附和*NO₃和*NO₂中间体加氢所需的能量输入的降低。

论文链接：

https://doi.org/10.1021/jacs.4c06098

配位聚合物的合成路径示意图

05

首次实现多模轨道角动量梳状数字激光器

南京大学物理学院王慧田教授、汪喜林教授研究组在轨道角动量（Orbital Angular Momentum，简称OAM）激光器研制中取得重要进展。提出了含一对共轭多螺旋相位全息镜和嵌入简并腔的嵌套环形腔结构设计策略，既规避了不同OAM模式间的随机竞争，又解决了OAM模式数量和手性的控制问题，成功实现了多模OAM梳数字激光器；进一步演示了腔内增强的OAM梳二次谐波产生。

论文链接：

https://opg.optica.org/optica/fulltext.cfm?uri=optica-11-7-951&id=553194

基于具有二重对称性的多涡旋相位图设计原理

06

提出新方法、新结构以助力可穿戴能量存储

南京大学现代工程与应用科学学院姚亚刚教授/北京大学张锦院士团队连同鲁汶大学Jan Fransaer和浙江大学张漩团队提出了一种同步扭转的策略用于器件的组装。结合最优的电极排布，这种策略不仅实现了器件的径向可扩展性，还确保了多个纤维正负极之间均匀的电流分布和稳定的力学排布。

论文链接：

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.ado7826

基于同步扭转策略实现同轴可扩展结构的示意图

07

在铁调节蛋白2调节免疫功能方向有重要发现

南京大学医学院李宽钰教授课题组和附属鼓楼医院病理科樊智文副研究员合作，利用葡聚糖硫酸钠盐（DSS）造肠炎模型后，意外发现Irp2缺失小鼠有肝脓肿表型。该研究开拓了IRP2的功能，阐明了IRP2对免疫细胞功能的影响，为临床治疗肠源性肝脓肿提供新的靶点。

论文链接：

https://doi.org/10.1073/pnas.2321929121

08

在高压下的钛锰合金中观测到高达26 K的超导电性

南京大学物理学院的闻海虎教授团队与孙建教授课题组合作，在富含磁性元素锰的钛锰（Ti_1-xMn_x）合金中通过加压观测到高达26 K的超导电性，为锰基材料中的高温超导电性探索提供了重要线索。

论文链接：

https://doi.org/10.1021/jacs.4c06836

左图为Ti_1-xMn_x合金压力下的超导相图（上面不同的实心点），插图为β相晶体结构示意图；右图为上临界磁场及其拟合结果，以及超越泡利极限的情况

09

支撑我国首颗陆地生态系统碳监测卫星，助力国家“双碳”战略

近日，国家航天局组织召开陆地生态系统碳监测卫星“句芒号”投入使用仪式，标志着我国研制的世界首颗森林碳汇主被动联合观测的遥感卫星正式进入业务化应用新阶段。

南京大学国际地球系统科学研究所章钊颖助理教授和张永光教授团队与国家林业和草原局林草调查规划院成功合作，充分利用“句芒号”卫星的超光谱载荷优势，建立了一套专门针对超光谱载荷特点的叶绿素荧光反演系统，改进了已有卫星叶绿素荧光反演算法，设计并实施了“空天地”一体化联合试验方案对其进行精度验证。面对当前“句芒号”数据中存在的空间不连续性问题，发展了叶绿素荧光数据时空重构技术，研发荧光到总初级生产力的估算模型，首次生产了以海南岛和塞罕坝地区为示范区的植被叶绿素荧光和总初级生产力卫星遥感产品。叶绿素荧光探测技术的重大突破为全球植被碳汇监测和生态研究开辟了新道路，不仅有利于我国碳中和政策的制定与实施效果的评估，还使我国在建立国际碳汇计量标准、分配国际减排责任以及掌握国际碳交易主导权等方面发挥关键战略优势。

海南岛地区叶绿素荧光反演空间分布图

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来源：科技处

编辑：张富杨 朱恬怡 王雪纯

责编：王   俊 李烨婧