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。
水基微凝胶颗粒材料主要面向石油开采技术领域，是 一种新型的凝胶颗粒类深部调堵剂，可以在油田注入水中快速分 散，随注入水进入到油藏深部，在狭窄的地层孔喉处滞留堆积封 堵，迫使后续注水转向，扩大水波及体积，驱替地层残余油，达 到降水增油的目的。具有以下性能特点：1.产品为流动液体，容 易计量，方便注入，与设备匹配可实现无人值守，减轻施工劳动 强度；2.产品主体为安全、环保、绿色的水性体系；3.耐候性优 良，-25℃～40℃可流动，无明显沉淀分层，适合各种天气条件 下的储运和施工；4.微凝胶颗粒大小可调，适合于各类油藏地层 的调剖调驱；5.多组分复配，一剂多用，复合增效作用明显。 技术优势：1.生产设备投资少。采用常规搅拌反应釜制备，无需 增加特殊设备；2.原料易得，生产工艺相对简单，成品率高，单 吨产品有效含量高；3.不同于现有市场的聚苯乙烯正向乳液产品， 残单高气味大，对施工人员有伤害，本产品连续相为水相，无挥 发刺激性气味，更安全环保，更容易被油田客户接受；4.目前类 似产品为空白，适应性强，国内外各大油田，各种油藏地质条件 下均可使用。
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。
近年来，氢能源的储运技术成为限制其快速发展的瓶 颈。由于氢气具有密度低，易燃易爆的特点，高压气态储氢质量 密度低，化学储氢效率低、成本高，液氢储运虽然密度高，但是 能耗也高，由于液氢的温度低至 20K 且极易蒸发，故需高效绝热 材料进行隔热保护。空心玻璃微球是一种较好的低温绝热粉体， 相比于目前大量使用的珠光砂，空心玻璃微球具有更低的热导率， 制作的液氢储罐具有更好的绝热性能，且能克服珠光砂在吸潮时 结块的缺点，大大降低液氢储罐的维护成本，延长使用寿命。20 世纪初，NASA 将空心玻璃微珠代替珠光砂进行了液氢储罐的研 究，液氢的蒸发量降低了 34%-44%。而我国对于 HGM 的低温绝热 性能研究起步较晚，鉴于国内绿色能源——氢能源的蓬勃发展， 液氢的大规模储罐研制势在必行，用空心玻璃微珠作为地面大型 液氢储罐的绝热材料能提高绝热性能，降低维护成本，具有较好 的应用前景和经济效益。
用于能量转换和传输的绝缘栅双极晶体管又称“IGBT ”电力电子功率器件广泛应用与在我国以高铁、水电站等 “新基建”七大领域中。随着其功率的不断提升 ，接近万瓦级，其热管理需求日益迫切。目前万瓦 级高功率模块散热器在全球市场上，美国、日本、台湾的企业在主流地位，技术分析表明，是否在其表面采用基于高发射率涂层的辐射冷却技术，是国产高功率散热器与国外产品的关键技术差异之一。本项目针对我国“新基建”领域中绝缘栅双极型晶体管（IGBT）在高集成度和高功率密度条件下的热管理难题，提出了一种创新的热管散热器表面涂层解决方案。通过在高功 IGBT 模块热管散热器表面涂覆高发射率涂层，强化辐射散热，并结合热管的高导热性，实现 IGBT 模块的热量通过热管导通到铝合金散热表面，通过辐射散热快速传输到外部环境中，最终实现 IGBT 换热效能提升率在 20%以上。 本项目研发的新型辐射冷却散热器已经在特高压输电、大马力动力机车以及乌东德水电站等重大工程上实现应用，为我国高功率电力电子器件热管理提供了基于辐射冷却的新途径。
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