激光与光子技术应用组研制的新型管道内部冷折弯机是国内第一台能够对钢管产生内部动力折弯的装置，该技术非常适合带有外包覆层的油气管道弯制，能够在不破坏管道外部保温层的条件下在管道内部实现精准折弯，具备弯制质量高、安全性、经济型高、灵活性强、便于运输等特点。内弯机研制突破了限域空间内超高压机构设计与实现技术，克服了管道内部空间受限和超高压精确控制的难点，引入先进的空间约束与优化设计，采用高效的力学传递系统，确保在受限的空间内实现折弯力的精确测量与控制。内弯机具备双向滚转纠偏能力，通过深入理解机构设计、结构力学分析以及机械系统的工程优化，引入拖拽式机构并与行走轮配合实现角度可控的行走，结合主被动控制机构，实现了小角度可控行走，确保每一步进折弯时滚转角度的局限性，避免管道因滚转引起的异常形变，提高了管道的整体形状一致性。液压式管道内部冷折弯机的研制成功有效解决了能源管道的弯制问题，提升了我国管道行业整体施工技术水平，对突破科技封锁和能源领域卡脖子问题、保障国家能源安全具有重要意义。系统研发与制造具备完全自主知识产权，目前已申请发明专利 4 项，其中 2 项已授权。
本项目面向国家在肿瘤先进治疗前沿技术领域内的重大需求，首次提出基于液态金属的射频消融方法。液态金属射频消融作为先进治疗前沿技术领域中的崭新理念，扩展了传统射频消融的技术范畴，在肿瘤高效治疗方面展示出独特价值。这一新方法有望为突破传统射频消融的技术瓶颈提供新的解决途径。射频消融技术是一种基于高频电流生物热效应实现靶向癌细胞热摧毁的肿瘤微创疗法，广泛用于肝癌等实体肿瘤治疗。本项目提出一种基于液态金属的新型射频消融方法，即以循环流动的无毒性镓基液态金属作为导电和导热介质，融合了射频能量远距离输出和电极局部温度可控技术，解决了现有射频消融存在探针直径偏大、消融范围小、刚性电极难以适应于腔道肿瘤治疗等难题。目前团队已研制出液态金属射频消融系统的样机，并完成了动物试验。 主要创新点包括： 1.提出基于液态金属的新型射频消融方法，将液态金属同时作为电极和冷却介质，克服了现有射频消融存在能量输出距离短、电极局部温度高、探针直径偏大等弊端，显著提升了消融能力。 2.发展出适合腔道肿瘤治疗的液态金属柔性射频电极技术。现有射频消融技术，无论是冷极射频探针还是伞状射频探针都很难满足腔道肿瘤的治疗需求。
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。
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。
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。
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。