拥有完整三螺旋结构的牛跟腱Ⅰ型胶原，具有优异的力学强度、良好的生物相容性、生物降解性、低免疫原性等性质，成为止血海绵、人造皮肤、骨修复材料、人造血管和瓣膜、细胞培养支架、面部填充剂等医疗器械和医美领域的重要原材料，市场潜力巨大。三螺旋构象是胶原蛋白理化特性和生物学活性的基础，提取过程保护胶原三螺旋结构的完整性、去除免疫原性端肽、内毒素脱除等技术难点，导致天然提取的Ⅰ型胶原难以量产，胶原纯度及可控降解难以满足医疗器械与医美的需求。 基于多年在明胶和医用明胶产业的技术积累，理化所研究团队于2020 年开始，开展医用低内毒素牛跟腱Ⅰ型胶原的产业化攻关，具备建设年产百公斤级Ⅰ型牛跟腱胶原生产线的技术、检测、工业化生产线规划及产品在下游领域应用的技术指导能力，可以与医美制剂生产企业合作开发面部植入物剂型，提高胶原的自组装效率与填充效果；可与医疗器械生产企业合作开发基于胶原的Ⅲ类医疗器械，为医疗器械和医美企业量身定制适合的天然提取型胶原产品。
1、机器人零部件：①研制的电机转矩密度超过国际最先进德国TQ电机30%以上，获教育部技术发明一等奖。②机器人器件部件，智能肌电仿生手、仿生眼稳像。 2、腿足式机器人：研发国际首个“走跑跳摔滚爬”多模态仿人机器人，获国家技术发明二等奖研发高动态四足机器人，跳跃高度达1.2m，国际上未见同类报道。 3、专用机器人：①工业巡检机器人；②家庭护理陪伴机器人；③柔韧性外骨骼。
为了通过简单方法实现高精度和高容量，他们提出了将结构光空间非线性转换为通信网络，特别是实现超高精度点对多点（PtoMP）信息传输链路。一系列相干叠加的空间模态及其空间非线性转换态被用作信息载体，取代之前的轨道角动量束，并在较低空间模态阶内大幅扩展通道容量。通过简单的双模叠加空间非线性转换和基于机器学习的非常基础神经网络，可获得超过500种模式高达99.5%的准确率。通过漫反射屏和多CCD的结合，大观测角PtoMP信息传输也被证明是可行的。
可再生能源替代是化学化工实现“双碳”的主要技术途径，以光-电-化学能为核心的转换途径因为可再生能源波动性受到成本制约，开发利用太阳能直接驱动 C 质闭环循环是化学化工电气化的重要技术途径。本项目产品是通过融合工程纳米混合离子电子导体光化学制造、先进光热催化膜反应器开发形成的人工光合成成套技术。该技术可以通过设计建设离网太阳能驱动化学工厂，为工农业生产提供具备工业经济性的波动性可再生能源利用解决方案。 主要应用场景如下：1. 移动式太阳能驱动减污降碳“净化消杀”；2. 分布式太阳能驱动植物工厂降本增产；3. 集中式太阳能光热化学工厂页岩气增值炼化。本项目技术是在理化所国家杰青张铁锐研究员团队在国家重点研发技术计划、北京市科委产业化重大专项支持下，通过转化中国科学院理化技术研究所先进科研成果所形成。项目已完成光热催化材料百吨级产线、300 套/年分布式太阳能光热面板设备组装产线。其中，移动式太阳能化学面板产品已完成工业示范、离网太阳能驱动光热化学工厂正在进行工程化示范。
固态电池作为下一代电池技术的核心方向，通过固态电解质替代传统液态电解液，从根本上解决了锂离子电池能量密度受限、安全隐患突出等瓶颈问题。其核心优势包括：更高的能量密度、本征安全性（无电解液泄漏及热失控风险）、宽温域适应性及更长的循环寿命。这一技术突破被视为新能源汽车、储能、电动航空等领域的关键变革力量，已经成为全球能源领域战略布局的重点方向。本项目针对于聚合物电解质体系，开发出原位纳米晶体生长技术，通过界面缺陷工程设计，在聚合物体内和活性物质界面处构建快速离子通道，实现了传统电解质在离子电导率、机械强度及界面阻抗间的权衡；同时开发出固态电池干法电极制备工艺，通过建立活性材料电解质界面接触量化评估标准，设计构建益于固态扩散限制的二维/三维单颗粒与多颗粒结构，调控提高活性材料利用率。同时，借助干法工艺中的机械应力作用，促使电解质和 活性物质二者间发生形变并实现紧密贴合，突破全固态电池界面接触与固态扩散双重瓶颈，为高能量密度、长寿命全固态电池产业化提供工艺基础。
钢渣作为钢铁行业的主要固体废弃物，我国年均排放量超 1.6 亿吨，拥有大量的高品位热能（占钢铁行业废热的 35%），推进其余热高效回收对提高资源利用效率、改善环境、促进行业实现绿色低碳转型具有重要意义。液态金属具有超宽液态温区、高传热能力、低挥发性、高安全性等优势，可高效解决钢渣高温余热回收行业的痛点问题。 技术思路之一如上图所示，采用铋基液态金属作为传热工质，与辊压破碎-有压热焖技术进行耦合，采用离心粒化加液态金属取热的组合工艺取代辊压破碎，同时与水进行换热制备蒸汽，以此为钢渣降温同时减少烟尘产生，彻底杜绝爆炸问题发生。在节能减排和资源再利用方面具有明显优势，有效转化高温钢渣中的余热为可用能源，提高能源利用率，减少环境污染。创新点在于通过耦合液态金属高效传热技术和辊压破碎-有压热焖技术，解决了传统技术难以回收钢渣高温段余热的痛点；利用液态金属液相温区宽（汽化上限高）、无爆炸风险，解决了传统技术的安全痛点。当前已成功完成实验室级验证装置研制及测试工作，验证了利用液态金属回收高温段余热的可行性。