分子模拟研究油水固体系的界面相互作用
针对油田中剩余油的开采，水、聚合物、表活剂与原 油等流体以分散体系的形式共存于孔隙空间内，它们间的界面作 用关系不能利用有效的实验技术手段得以描述。而随着计算机技 术的飞跃发展，理论模拟计算作为实验的重要补充，具有不可替 代性。在此，我们把分子模拟技术应用到研究流体与不同岩石的 界面微观作用机理中，具体采用分子动力学模拟方法研究油-水- 固界面相互作用，获得表征岩石界面结构和润湿行为的物理参数， 为实现低渗透油藏减压增注体系筛选和优化提供理论基础。
纳米颗粒型表面活性剂制备技术
在油田“三次采油”技术领域，传统的驱油表面活性 剂虽然具有驱替地层残余油的作用，但其本身存在难以克服的缺 陷，具体表现为：1.产品制备工艺复杂—高温高压、收率低、纯 度低、残留一定量的反应原料；2.地层吸附量大—近井地带吸附 损耗，难于有效抵及油藏深部；3.注入量大—价格较高，性价比 较差，单一使用驱油成本高；4.对水环境有一定影响—人工合成 含大量残留化学原料，存在污染地下水的风险。 针对以上传统驱油表面活性剂的不足，理化所开发了新型纳米颗 粒型表面活性剂（国家发明专利：202310866270.X），其特点为： 1.有机无机杂化材料—颗粒尺寸 220 nm，更容易进入到油藏深 部；2.高效的洗油效率—洗油效率达到 80%以上；3.地层吸附小 —地层吸附损耗小于 5%；4.对环境友好—基本无毒，无环保风 险；5.荧光性—具有自示踪功能，可动态监测地层中药剂走向及 采出量，及时调整现场注入方案，达到最佳投入产出比；6.生产 成本相对较低—设备投资少，原料易得，“一步法”合成工艺简 单，成品率高，相同工艺可以衍生出多品类产品满足客户需要。
光致聚合物型全息记录介质制备技术
全息光波导可以实现设备的轻薄化，是实现高性能增 强现实（AR）显示器的首选光学方案，其核心是一组反射式透明 体全息光栅（VHG）。光致聚合物具有感光灵敏、分辨率高、透光 性好等优势，是制备 VHG 的最佳记录介质。但目前仅德国科思创 有相关聚合物膜产品，国内缺乏性能相当的高端材料。 理化所在全息光致聚合物领域有长期的研究积累，近年来深入开 展了光致聚合物材料的研究，包括高折射率单体、低折射率成膜 树脂、红绿蓝光敏剂等，建立了完善的材料全息性能评价方法， 通过快速迭代结合光学方案的创新和优化，目前已获得阶段性进 展，用具有完全自主知识产权的材料制备出了高性能的透射式和 反射式全息光栅并实现了光波导的原理性验证，蓝绿光敏材料可 媲美科思创公司的 Bayfol HX 系列产品，所制备的光栅折射率调 制度达到 0.046，衍射效率达到 95.16％，并且在 400 nm800 nm 波段的透光率为 96.62％，所制备的光波导样品性能已接近实用。 正在与光学团队合作开发相关近眼显示和抬头显示产品。
面向液态金属靶材的镓基半导体低成本磁控溅射制备技术
传统 金属有机化学气相沉积（MO-CVD）与分子束外延（MBE）是 在价格昂贵的蓝宝石或 SiC 衬底上沉积 GaN 和 Ga2O3，设备和材 料成本高，沉积工艺繁杂。另外，上述工艺沉积温度高，对衬底 材质有一定要求，不适用于低成本 Si 衬底，也在一定程度上制 约了规模化应用。随着新能源车、智能电网和 6G 通信对高能效 器件的需求激增，开发低成本快速制备技术已成为全球半导体产 业的核心焦点。 与 MOCVD 和 MBE 相比，磁控溅射沉积技术的设备和生产 成本显著降低，另外，沉积温度较低适合在热敏感基材上制备 GaN、Ga2O3 薄膜，避免了高温对基材的损害。但是目前广泛采 用的 Ga2O3、GaN 等固体靶材普遍存在成分易偏析，制备工艺复 杂，靶材利用率低，能耗高等问题。 本项目采用具有液体存储功能、单一均相结构的高纯液态金属靶 材，靶材可多次重复使用，液体靶材的成本仅为固体靶材 1%左 右，液体靶材解决了溅射膜层偏析问题，保证膜层中元素分布均 匀性，通过控制溅射气氛和溅射条件，实现了从金属涂层、GaN 到 Ga2O3多种高质量镓基功能薄膜材料低成本快速制备，特别是 GaN 薄膜
工控安全靶场平台
项目基本情况：工控安全靶场平台是包括基于工业现场生产环境仿真系统、攻击渗透系统、安全防护系统构建，集工控系统攻防演练、攻防教学、安全评测、科研等功能于一体的综合性安全实验平台。该平台以自主研发的虚实结合的城市水分配系统（以下简称“水分配系统”）为实验台，既保证了工控系统运行机制的全方位演示，又能节约生产成本与存放空间。面向水分配系统的安全性，平台从工控系统协议攻击、漏洞扫描、异常检测、入侵检测、恶意代码分析、入侵响应等全流程覆盖工控系统安全过程，部署方式灵活，既可以虚实结合的方式在本地部署，又可以实现全虚拟的方式在云端部署。可实现水处理行业的过程仿真，完全贴合工业控制系统现场实际生产流程；构建了包括 DDoS、中间人攻击、数据篡改等多种攻击及渗透手段，实现了完整的工控安全攻击模拟及攻击过程重现；基于纵深防御体系，构建了完整的安全防护体系，包括边界隔离、网络监测、终端防护等防护措施。 技术指标： 1.支持分布式部署、云端部署等多种部署方式。 2.支持城市水分配系统的过程仿真。 3.支持对 DDoS、中间人攻击、数据篡改、语义攻击等多种攻击方式的模拟。 4.支持常见 Modbus、S7、E
CRISPR 检测平台的创建
1、CRISPR 检测技术被称为下一代分子诊断技术，可实现对核酸、小分子、蛋白质、病原菌的多角度协同检测。CRISPR 诊断具有简单、快速、高效、灵敏、特异性、高通量等优点。我们团队基于 CRISPR 方法，结合机器学习、核酸适配体传感等技术，创建了新型的核酸、小分子、蛋白质检测方法，并结合高通量分析仪实现对样本的高通量快速检测，且已在该领域取得了良好进展。因此，我们可以对病原微生物、疾病标志物等研究对象，设计CRISPR 检测工具包，实现对不同时间、地点来源的样本进行快速高通量检测，助力阐明我国公共卫生防控和致病微生物的时空分布特征研究。 2、核心技术：crRNA 的设计和优化、CRISPR 协同传感技术、CRISPR信号放大技术；指标：特异性、灵敏性、鲁棒性。 3、CRISPR 诊断技术上游是原料供应商，包括 Cas 蛋白酶、转录酶、反转酶、探针、引物等生物制品，无水乙醇、三羟甲基氨基甲烷、氯化镁等精细化学品，以及提取介质材料。相关的酶将占据产品市场的最大份额，这是CRISPR 过程中的关键成分之一。下游是具有病毒、病原菌、小分子、蛋白质等检测需求的医院、企业、单位及个人。分子诊断