• 十八年磨一“线”他们是中国高铁“生命线”的守护者

          近三年新增产值超过30亿元,新增利润超过2亿元,每年可为高速铁路运行节省电费至少10亿元——谁曾想,这一系列的经济效益竟是由一根不起眼的“接触线”带来的?  原来,在列车高速运行的过程中,需要通过上方的一根接触线与受电弓滑动摩擦向列车输送动力电源,接触线性能的好坏直接影响电力机车的运行安全,因此它又被称为高铁的“生命线”。然而,在十多年前,接触线只能依靠国外进口,为了打破这种局面,上海理工大学刘平教授带领的电功能材料团队早在 2002年便开始对高速铁路接触线进行研究。2020年5月19日,他们的“高速铁路用高性能铜合金接触线关键技术及产业化”项目获得了上海市科技进步奖一等奖。18 年的专注与打磨,只为给接触线加上“中国制造”的标签。  注入“新基因”,强化“生命线”      “在材料领域,‘强度’ 和 ‘导电性’是相互矛盾的。”团队成员材料学院周洪雷老师说道。随着我国电气化铁路运行速度的提升,从100km/h到250km/h,再到 350km/h、400km/h,这给接触线提出了更高的性能要求——既需要有良好的导电性,还应具有较高的机械强度,同时兼顾耐高温性、耐磨性能。  那么,该如何兼得“强度”与“导电性”呢?电功能材料团队通过在铜合金中加入一些微量合金元素来优化合金体系,使得他们制备的铜合金接触线实现了导电与强度、高耐磨与抗软化性能的协同提升。如今,该团队已研制出了 Cu-Ag(铜银合金)、Cu-Mg(铜镁合金)、Cu-Cr-Zr(铜铬锆合金)三个系列的高性能铜合金接触线。“对比德国的同类产品,如今我们做出的 Cu-Mg(铜镁合金)接触线,在抗拉强度提升了 5.5%的同时,导电率也提高了 7.5%。”周洪雷说道。      创新加工工艺,拉长“生命线”长度      在研发的接触线材料性能已经达到理想要求后,一个新的问题又出现了——用何种加工工艺才能满足我国高铁接触线的 标准且适合工 业化生产?  使用传统水平连铸的加工方法生产出的产品长度受限,生产成本高,而高铁的接触线有长度要求,且不能通过焊接的方式增加。是否有什么技术能够解决这个问题呢?这时他们发现,如果将“上引连铸 + 连续挤压”的方式应用于铜合金接触线制备中,则能够实现连续化生产,具有高效率、低成本、大规模、易推广的优势。最终,团队研发出了这项具有国际先进水平的接触线制备关键技术。“与水平连铸生产技术相比,目前我们的技术可直接降低成本 40%,降低能耗 35%,提高成材率 9%。”团队成员材料学院陈小红老师介绍道。      反复实验比较,提升“生命线”韧度      在铜铬锆合金的熔炼过程中,由于锆元素具有易烧损的特性,如何将锆元素添加进合金中?应该在熔炼的什么阶段添加?通过什么形式添加?如何防止锆元素的烧损?如何保证合金元素的成分均匀?……一项研究成果的背后,其实隐藏了数不清的重复实验。团队成员通过不断地调整熔铸工艺,反复实验了几十次,才找到了锆元素的成分稳定控制技术,使得连续化生产的铜铬锆合金成分均匀、质量稳定。“对我们来说,解决这些时常出现的小问题其实只是科研工作里的‘常态’。一项新技术,从发明到成熟其实就是一个不断改进的过程。”陈小红说道。  经过十余年的打磨,团队研发的高质量、低成本铜合金接触线已投入到越来越多的高速铁路建设中去。武广铁路、京沪铁路、哈大高铁……目前,项目接触线产品架设里程占国内350km/h 高 速 铁 路 建 设 总 里 程 的70%。团队历经 18 年进行产学研合作研究,研制出的高性能铜合金接触线填补了我国高铁接触线最关键技术的空白,也打破了国外技术垄断与封锁。  在接下来的日子里,这条“生命线”的守护者们将继续优化材料性能,努力跟上我国电气化铁路进一步提速的脚步。“继续研发是为了中国高铁保持领先地位,作为一名材料人,我们也希望将初心写在纵横四方的高铁网络上,写在不断向前奔跑的 中国制 造上!”刘平说道。  

  • 未来光学国际实验室在光子轨道角动量研究领域再次取得重大进展

      本报讯 (通讯员 邵晶婉) 近日,上海理工大学庄松林院士、顾敏院士领导的未来光学国际实验室在光子轨道角动量研究领域再次取得重大进展,纳米光子学团队在国际上率先实验实现了携带随时间快速变化的光子横向轨道角动量的时空波包,该研究在超快光信息处理、传输以及光子轨道角动量与微纳米结构的超快作用中具有重要的应用价值。该研究成果“嵌入时变轨道角动量的超快时空波包的产生(Generation of ultrafast spatiotempo-ral wave packet embedded withtime-varying orbital angular momentum)”以研究快讯(Short Communication)形式被著名综合性一区期刊《科学通报》(Science Bulletin)接收并在线发表。  具有涡旋相位的光束可携带光子轨道角动量,涡旋相位旋转一周通常是 2 的整数,这个整数被称为拓扑荷。光子轨道角动量的大小等于约化普朗克常数和拓扑荷的乘积。大多数涡旋光束的轨道角动量并不随时间变化。角动量的时变特性在光通讯,信息处理以及光与物质的超快作用中具有重要潜在应用。最近,西班牙萨拉曼卡大学 Rego 等人在 《科学》(Science)上发文演示了一种随时间快速变换光子纵向轨道角动量的光束,称为“自转矩光束”。然而该技术基于极紫外高次谐波产生,实验手段十分复杂而且缺乏可控性。  在该团队最近发表于 《自然 - 光子学》 的产生光学横向轨道角动量的方法基础上,上海理工大学纳米光子学团队首次在实验上证明了精密可控地生成携带随时间快速变化光子横向轨道角动量的光学时空波包的可行性。在该实验中产生的时空波包具有两个拓扑荷分别为 +1 和 -1 的时空涡旋,分别对应 +1 和 -1 的光子横向轨道角动量。这两个时空涡旋的时间间距在0.5ps(2THz) 到 1ps (1THz) 间 精 确可控。后续的实验研究可望实现更短的时间间距(<100fs)、更多的时空涡旋数目以及更高的拓扑荷。这种携带时变轨道角动量的时空波包在超快光开关、超高速光通讯以及光子轨道角动量与微纳米结构的超快作用中具有潜在的应用价值。

  • 材料学院赵斌教授团队在电催化材料研究方面取得重要进展

      本报讯 (通讯员 葛明) 近日,我校材料学院赵斌教授团队在双功能全电解水催化剂及可充电锌空电池双功能催化剂研究方面,取得系列重要进展。  在双功能全电解水催化剂方面,针对相同电解质中析氢 / 析氧双功能催化剂设计的难题,团队通过可控掺杂与等离子体磷化策略开发了富含面缺陷的铁掺杂 NiCoP 纳米片,发现该催化剂在碱性介质中表现出与掺杂量相关的选择性析氢和析氧性能。该工作以“含面缺陷的铁掺杂镍钴磷化物纳米片用于高效、双功能的全解水电催化剂(Fe-Doped Ni-Co Phosphide Nanoplateswith Planar Defects as an Efficient Bifunc-tional Electrocatalyst for Overall WaterSplitting)”为题发表于一区期刊 《美国化学会可持续化学与工程》(ACS Sustain-able Chemistry & Engineering),论文第一作者为 2020 届硕士研究生郭明静。  此外,以定向排列碳纳米管为导电骨架和模板,团队通过超临界二氧化碳辅助负载及原位转变的方法制备了垂直碳纳米管负载尖晶石型二元金属氧化物的纳米复合催化剂,在碱性介质中同时获得了优异的析氢和析氧性能。相关工作以“超临界 CO2辅助制备铁酸镍 / 垂直碳纳米管复合材料用于高效全解水电催化剂(Supercritical CO2-Assisted syn-thesis of NiFe2O4/vertically-aligned car-bon nanotube arrays hybrid as a bifunc-tional electrocatalyst for efficient overallwater splitting)”为题发表于材料科学类一区期刊《碳》(Carbon)。论文第一作者为 2019 届硕士研究生徐勇,该工作与华中科技大学夏宝玉教授合作完成。

  • 上海理工大学与中国 (教育部) 留学服务中心建立全面战略合作伙伴关系

      本报讯 (通讯员 郑杰) 近日,上海理工大学与中国(教育部)留学服务中心正式签署全面战略合作协议,以“资源共享、优势互补、责任分担、服务社会”的原则,结合新时代新任务新要求,充分发挥各自优势,成为全面战略合作伙伴。双方将在国际教育交流合作领域开展全面合作,诸如出国留学培训合作、来华留学合作、境外办学合作、共同举办相关论坛或会议。  教育国际化是学校的重要办学特色。希望以本次签约为新契机,围绕“引进来”和“走出去”相融合,实施人才强校、创新驱动、教育对外开放和协同发展四大战略,全面提升我校国际化氛围和人才培养质量,提高国际交流的广度和深度,推动教育国际化的持续快速发展。

  • 医食学院王殊轶团队参与新一代 MR 手术导航系统研制工作

      本报讯 (通讯员 尹红健) 近日,上海第九人民医院整复外科李青峰教授团队完成了国际首例以混合现实、人工智能、机器人等技术结合的医疗病例,为整形外科领域研究打开了新的思路。我校医疗器械与食品学院王殊轶副教授团队参加了该混合现实(Mixed Reality,简 称MR)手术导 航系统的研制开发工作。  该手术导航系统由上海第九人民医院整复外科李青峰教授团队与北京触角科技有限公司研发团队、上海理工大学王殊轶副教授团队合作研制。结合真实和虚拟世界创造了新的可视化的手术环境,在实际临床情境下,叠加虚拟血管模型,为主刀医生提供自动配准、虚实叠加的精确血管位置定位与导航功能,首次让医生拥有了“透视”人体血管的能力。  医疗器械与食品学院一直有着医工结合的传统,与上海第九人民医院有着多年的合作基础。2016年,医生首次提出混合现实技术进行手术导航的需求,在没有项目经验、国内也没有可借鉴的成熟案例的情况下,王殊轶团队依托多年的医疗器械人因工程设计的经验,开始进行工程化的探索。团队多次到上海第九人民医院进行临床研究,调研了走访国内多家虚拟现实企业,最后确定与北京触角科技公司合作,并选送两名研究生到北京实习,与公司一起将医生的想法一一转化成项目的设计输入。我校医食学院师生既有医学背景,又有工程知识,因此承担了对导航系统的功能、结构框架设计、原型设计及设计验证等工作,并在系统开发过程中进行了大量的可用性测试实验,为导航系统如何满足临床精度需求及医生的需求提供了技术支持。  该导航系统的大量测试实验都是在我校医食学院模拟手术室完成的。该实验室不仅可以进行模拟手术,还能对手术过程进行视频采集,对手术导航系统及医生行为进行定量分析,是我国最早进行手术过程人因工程评价的实验室,得到国内外同行专家的肯定。在参与项目过程中,学院还进行了医工交叉人才的培养。  外科手术从第一代的传统开刀手术走向第二代微创手术、第三代机器人手术,到第四代混合现实智能化是必然趋势,技术的不断成熟和创新,为医疗带来更多的突破与变革。医食学院王殊轶科研团队目前正在与新华医院、上海市肺科医院展开合作,将这项技术应用于更多的临床。

  • 学校举办2020年春季学期媒体座谈会

      本报讯 (通讯员 李思维)5月19日上午,学校2020年春季学期媒体座谈会在先进制造大楼103 会议室举行。来自人民日报、光明日报、中国青年报、中国教育报、中国新闻网、解放日报、文汇报等 25 家中央及地方媒体记者出席座谈会。校党委书记吴坚勇、校长丁晓东,相关职能部处负责人及教师代表与会。会议由校党委副书记孙跃东主持。  孙跃东代表学校欢迎各位媒体记者的到来。他指出,在各位媒体朋友的大力支持下,2019年上海理工大学新闻宣传工作再创新高,产出了一批高质量的外宣报道,推进医工交叉、服务长三角一体化、深入开展主题教育等通过媒体的宣传报道引起了社会的广泛关注,形成了弘扬主旋律、传播正能量的上理最强音。今后,学校将与各媒体单位接续倾力合作,用上理故事传播上理声音,用上理实践阐释上理形象,努力提升对外宣传工作的质和效。  丁晓东校长在致辞中介绍了学校复工复产复学复研的相关情况,以及在后疫情时代教育教学改革带给学校的变化。他指出,“机会总是留给有准备的人”。学校依托超前部署、提前布局的智慧校园建设,以第一教学楼智慧教室为依托,为实现“停课不停学”“停课不停教”提供了坚实的信息化保障。而线上线下“融合式课程”,给深化教学改革带来了广阔空间。他还针对学校充分抓住后疫情时代的新机遇、新变革,主动危中寻机、谋划未来的做法进行了阐述。他表示,学校聚焦上海科创中心建设的三大战略性产业领域,力争取得“卡脖子”难题的核心技术的重大突破,实现“国产化替代”,推进支撑服务国家重大需求和上海重点产业发展。  会上,部分项目的教师代表进行了交流分享。光电学院张学典、医食学院李代禧、材料学院周洪雷、上理太赫兹研究院陈阳分别介绍了人体红外接近自动关闭紫外消毒灯、抵御新冠病毒入侵人体细胞的多肽抑制剂、高速铁路用高性能铜合金接触线关键技术及产业化项目,以及能够快速精准检测三七中人参皂苷含量的检测仪。  随后,与会记者与学校代表就医工交叉、技术路径创新、青年人才培养等工作进行了交流探讨。  吴坚勇作总结讲话。他认为举办这次媒体座谈会恰逢其时,并对媒体记者对学校事业发展给予的热情关注和充分报道表示感谢。他指出,作为承担社会职能、担负育人使命的一所大学,学校在疫情期间不敢有丝毫的松懈,始终把师生员工的生命安全和身体健康放在第一位,毫不放松抓紧抓实抓细常态化疫情防控的各项举措。同时,学校以时不我待、只争朝夕的紧迫感,一手抓疫情防控、一手抓事业发展,做到防疫不放松、发展不停歇,努力实现“两手抓、两手硬、两手赢”。今年是学校“十三五”规划的收官之年,也是“十四五”规 划的谋篇 布局之年,这个特殊的时间节点,对上理人有特别的意义。希望媒体持续关心学校的发展、支持学校的改革,为学校的改革发展出谋划策、献计出力。  会前,媒体记者参观了上海理工大学康复器械工程技术研究中心。

  • 版艺王勇教授团队项目获批国家级专家服务团项目

      本报讯 (通讯员 孟轶) 近日,人力资源社会保障部办公厅发布了 《关于确定 2020 年专家服务脱贫攻坚工作项目和国家级专家服务基地的通知》,版艺学院王勇教授团队申报的“‘产、文、景’ 融合激活川西产业脱贫内生动力”获批国家级专家服务团项目。2020年度专家服务基层项目分为国家级、省市级两类,最终人社部批准立项国家级项目 61 项,上海市共有 2 个项目获批国家级专家服务基层团队立项。      2020 年是决战决胜脱贫攻坚和全面建成小康社会的收官之年,王勇教授团队立足国家区域发展总体战略和乡村振兴战略进行东西部扶贫协作,由上海市人社局作为承办单位援助四川、浙江,聚焦国家脱贫攻坚“三区三州”的四川凉山州及川西地区脱贫目标,以团队近 10 年川西地区乡村建设实践成果为基础,结合团队在浙江及上海乡村创意设计、美丽乡村规划方面的先进经验和获奖成果,针对凉山彝族自治州脱贫安置、川西历史文化村落保护以及浙西、浙南相对贫困山区的发展,以产业为核,以文化为魂,以生态为底,赋能高附加值新产业,因地制宜提供乡村规划咨询。团队与四川实践基地技术人员深度合作,双向引智搭建东西部对口合作的双向融通平台,激活“三区三州”脱贫攻坚及后脱贫时代乡村可持续发展的内生动力。  本项目团队由版艺学院美丽乡村设计研究院的 6 位专家骨干组成,另有学院签约产教融合创新设计基地的5 位专家共同参与,研究生参与调研工作。团队近年在上海、四川、浙江、云南、贵州等地完成乡村扶贫产业策划、乡村文创设计、休闲农业及乡村旅游规划 200 多项,发表研究论文或作品近百篇(件),主持国家级、省部级乡村研究课题 20 余项,形成了服务国家乡村振兴战略的智库。设计案例多次荣获全国乡村规划设计金、银奖,建设部华夏科技奖、上海市科学技术奖等。

  • 我校学子在2020年美国大学生数学建模竞赛中获得国际特等奖提名奖

      本报讯 (通讯员 陈冰洁) 2020 年美国(国际)大学生数学建模竞赛(MCM/ICM)获奖名单于日前揭晓。我校29支参赛队伍经过连续96小时的顽强拼搏,取得了我校在该项赛事中的历史最好成绩。  在理学院张伏老师的指导下,张一凡、李家琦、周正同学组成的参赛队荣获 MCM 竞赛 Finalist 奖,即国际特等奖提名奖(前1%),这是我校在美国大学生数学建模竞赛历史上取得的最好成绩。另有一等奖(Meritorious Winner)1项、二等奖(Honorable Mention)5 项,成功参赛奖(Successful Participant)22 项。  美国大学生数学建模竞赛包括数学建模竞赛(MCM)和交叉学科建模竞赛(ICM),由美国国家科学基金会、美国数学会、美国运筹与管理学会及其应用联合会联合举办,是世界上影响范围最大的高水平大学生学术赛事,也是世界范围内最权威、最具影响力的国际性大学生数学建模竞赛。赛题均来自于生产和科研 中的实际问题,要求参赛学生在96个小时内用全英文完成一篇包括摘要、模型假设、数学模型的建立、计算方法的设计及实现、结果分析与验证、模型的推广与改进等内容的论文。  该赛事始于1985年,本届比赛吸引来自全球五大洲共20948支队伍参赛,包括来自哈佛大学、普林斯顿大学、麻省理工学院、清华大学、北京大学等国际知名高校学生参与了此项赛事角逐。我校参赛队取得历史性突破,充分展示了我校大学生的创新能力和国际竞争力,见证了我校近年来的教育教学改革成效。理学院将以本次竞赛为契机,以服务学校教学科研、人才培养为目标,再接再厉,开拓创新,争取再创佳绩,为建设高水平大学作出新的贡献。