春啟新程，清華SIGS科研捷報來啦！

律回春漸，新元肇啟

創新潮涌，研途逐光

清華SIGS科研團隊

以智慧為犁，以創新為帆

深耕基礎研究，聚力技術攻關

在多個關鍵領域接連迎來“花開”

一項項原創成果、一次次技術跨越

既是實驗室里的潛心耕耘

更是面向未來的硬核作答

往下滑，一起查收這份春日科研捷報！

（按新聞在清華大學深圳國際研究生院官網發布的時間順序排列）

李星輝團隊在分焦面超像素陣列光刻制造領域取得進展

訾牧聰團隊在金屬有機框架材料調控甲烷固態儲存領域取得新進展

汪鴻章課題組合作在液態金屬共形電子領域取得新進展

丁文伯團隊合作在多模態高分辨率觸覺傳感器研發領域取得新進展

張正華團隊在限域催化膜高效水污染控制方向取得新進展

曲鈞天團隊在海洋仿生機器人領域取得系列進展

侯廷政團隊合作在固態電池聚合物電解質領域取得新進展

殷振元團隊在超快速水合物法天然氣固態儲存研究領域取得新進展

沈鵬元、呂帥團隊在人工智能與可持續建筑設計交叉領域取得新進展

李星輝團隊在分焦面超像素陣列光刻制造領域取得進展

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李星輝副教授課題組在分焦面超像素陣列光刻制造領域取得新突破，為中紅外偏振成像系統的核心器件制備提供了新方案。針對中紅外偏振成像場景，研究團隊提出的單循環接觸-干涉混合光刻技術，在加工諸如分焦平面亞波長陣列等中等復雜度多周期結構方面具有顯著優勢。

相關研究成果以“用于可擴展制造陣列象限微偏振器結構的單循環接觸干涉混合光刻技術”（Single-cycle contact-interference hybrid lithography for scalable fabrication of arrayed quadrant micro-polarizer structures）為題，在線發表于《極端制造》（International Journal of Extreme Manufacturing）期刊。

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訾牧聰團隊在金屬有機框架材料調控甲烷固態儲存領域取得新進展

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訾牧聰副教授團隊提出了一種晶面工程調控策略，為推動金屬有機框架材料（MOF）及其他多孔材料在車載高體積密度甲烷儲存領域的應用提供了理論依據。

相關成果以“ZIF-8晶面調控水簇聚集實現高效甲烷存儲”（Facet-Dependent Water Clustering in ZIF-8 Enables High-Efficiency Methane Storage）為題，發表于《先進功能材料》（Advanced Functional Materials）。

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汪鴻章課題組合作在液態金屬共形電子領域取得新進展

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汪鴻章助理教授團隊與合作者提出一項創新技術，將看似科幻的場景變成“現實”——只需像使用“熱縮保鮮膜”一樣，用熱風輕吹，復雜精密的電子電路便可嚴絲合縫地貼附于任意形狀的物體表面。這種基于自適應基底的新型共形電子器件制備策略，可實現平面電路向三維曲面的高效、精準轉化。該研究為自適應共形電子器件從實驗室走向規模化應用提供了切實可行的新路徑。

相關成果以“基于熱塑性薄膜印刷液態金屬電路的自適應三維電子器件”（Shape-adaptive electronics based on liquid metal circuits printed on thermoplastic films）為題，發表于《自然電子學》（Nature Electronics）。

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丁文伯團隊合作在多模態高分辨率觸覺傳感器研發領域取得新進展

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丁文伯副教授團隊聯合國內外多家單位，成功研發出一種受鴿眼啟發的多模態高分辨率觸覺傳感器（SuperTac），取得了機器人觸覺感知能力的重要進展。目前，SuperTac已成功集成至機器人靈巧手中，支持遠程實時狀態反饋，有望在制造、醫療、服務機器人等領域發揮變革性作用。

相關成果以“仿生多模態觸覺傳感實現類人機器人感知”（Biomimetic Multimodal Tactile Sensing Enables Human-like Robotic Perception）為題發表于《自然·傳感器》（Nature Sensors）。

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張正華團隊在限域催化膜高效水污染控制方向取得新進展

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張正華副教授團隊將膜過濾與納米限域催化深度耦合，基于金屬四（4-羧基苯基）卟啉框架（H?TCPP）構建了層狀限域催化膜（Ce-Co TCPP），通過遠程電子調控突破“氧壁效應”，實現Co(IV)=O主導的非自由基高效氧化路徑，在可持續水處理方面實現理論突破，并提供了相關工程化解決方案。

相關成果以“打破高價態金屬的氧壁效應及其Ce-Co層狀膜限域催化性能”（Breaking the oxo-wall for Co(IV)-oxo species and their nanoconfined catalytic performance within Ce-Co lamellar membrane）為題，在線發表于《自然·通訊》（

Nature Communications

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曲鈞天團隊在海洋仿生機器人領域取得系列進展

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曲鈞天副教授團隊在海洋仿生軟體機器人領域取得系列研究進展，通過模仿海龜、蠕蟲等生物的高效運動模式，分別研發出面向復雜兩棲環境的智能仿生兩棲海龜機器人、面向水下復雜管道內部探測的仿蠕蟲柔性管道機器人，為海-陸兩棲跨介質探測與水下管道內部巡檢等復雜任務提供了高效、靈活的技術方案。

相關成果以“一種具備視覺-觸覺融合能力的智能仿生兩棲海龜機器人及其動態地形自適應方法”（An Intelligent Bionic Amphibious Turtle Robot with Visual-Tactile Fusion for Dynamic Terrain Adaptation）為題，發表于《IEEE機器人學匯刊》（IEEE Transactions on Robotics）；以“面向管道多場景探測的柔性模塊化仿蠕蟲機器人”（A Flexible Modular Worm-inspired Robot for Multi-scenario Explorations in Pipeline）為題，作為封面文章發表于Cell Press旗下期刊《細胞報告物質科學》（Cell Reports Physical Science）。

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侯廷政團隊合作在固態電池聚合物電解質領域取得新進展

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侯廷政副教授團隊與合作者揭示了醚類聚合物固態電解質中氧官能團密度對鋰離子輸運的本質影響。研究團隊從理論和實驗兩方面，研究具有不同醚氧官能團密度的聚合物電解質，發現在低氧密度下鋰離子呈現具有鋰鍵（lithium bond）化學特征的松散氧配位溶劑化結構；在高氧密度下鋰離子則呈現出一種獨特的非連續配位（discontinuous coordination, DC）溶劑化結構，可顯著促進離子跨聚合物鏈段遷移，有效提升鋰離子傳輸效率。該研究為設計高離子電導率聚合物電解質提供了系統性理論框架和全新策略。

相關成果以“非連續配位促進固態聚合物電解質離子傳輸”（Discontinuous Coordination Boosting Ion Transport in Solid Polymer Electrolytes）為題，在線發表于《能源與環境科學》（Energy & Environmental Science）。

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殷振元團隊在超快速水合物法天然氣固態儲存研究領域取得新進展

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殷振元副教授團隊在超快速水合物法固態儲存天然氣研究中取得重要進展，摒棄了傳統液相中水合物動力學促進劑強化生成方法，提出了利用綠色環保型動力學促進劑——蛋氨酸，在接近冰點溫度成功制備了蛋氨酸活性冰（L-methionine modified Active Ice），實現了無誘導時間的甲烷水合物超快形成。研究團隊還利用自主搭建的高壓原位拉曼實驗系統，發現了通過改變蛋氨酸濃度調控水分子氫鍵網絡進而促進甲烷水合物超快形成的分子機制，揭示了活性冰界面可調控的氫鍵網絡是促進甲烷水合物超快形成的關鍵，為開發下一代安全、高效、環境友好的天然氣固態儲存技術提供了全新策略和關鍵科學依據。

相關成果以“L-蛋氨酸修飾的活性冰實現超快速甲烷水合物動力學用于天然氣固態儲存”（L-Methionine modified active ice enables ultra-rapid methane hydrate kinetics for solidified natural gas storage）為題，在線發表于《綠色化學》（Green Chemistry）。

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沈鵬元、呂帥團隊在人工智能與可持續建筑設計交叉領域取得新進展

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沈鵬元、呂帥副教授團隊在人工智能與可持續建筑設計交叉領域取得重要進展，系統闡述了人工智能技術如何從根本上改變建筑設計應對氣候變化的方式，提出了AI驅動可持續建筑設計的實施框架，為建筑行業應對氣候危機提供了技術路徑和政策建議。

相關成果以“人工智能如何在氣候變化挑戰下塑造可持續建筑設計的未來？”（How AI Shapes the Future Landscape of Sustainable Building Design With Climate Change Challenges?）為題，發表于《先進科學》（Advanced Science）。

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回顧：近期清華SIGS有哪些前沿成果？

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來源|海洋工程研究院 數據與信息研究院 材料研究院 環境與生態研究院 未來人居研究院

編輯|吳鴻瑤

鳴謝|科研處

審核|林洲璐 葉思佳

排版|曹芷若