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1、精选优质文档-倾情为你奉上英国技术项目（二） (牛津大学国际技术转移中心）一、手持式3D扫描仪 随着最近3D打印在世界范围内的兴起，3D应用在游戏、艺术、产品设计、消费者市场和制造业等领域的需求得到了前所未有的增加。 世界3D打印市场预测到2017年将达到50亿美元的规模。但是制作出用于3D打印或游戏中高质量的3D图像是非常耗时和成本高昂的，目前手持式3D扫描仪造价已经超过了一万五千美元，高于绝大多数独立游戏开发商、设计师和艺术家能够承担的范围。该款来自英国的手持式3D扫描仪，是世界上第一款能够在几秒时间里结合预先校准的立体照相机和光度成像技术去捕捉和处理文件的的扫描仪。它能够捕捉和提供极高质
2、量的3D造型和色彩，可广泛应用于各种具有创造性的领域，目前正在寻求中国市场商业扩展合作伙伴。该3D扫描系统能够分解含有大量物理和颜色度量的完全3D表面，然后能够从任何方向进行观察、编辑，并能够作为3D打印或在屏幕上操作的源文件。传统的3D手机或数码照相机所应用的技术是立体成像；它利用两个照相机视角，分别作用于每只眼睛，在立体屏幕上显示所谓的3D图形，以产生具有深度的印象。与之相反，该项3D扫描系统技术创新的核心是将几何形状和光度立体技术相融合，并仔细地调整，以捕捉高分辨率的3D颜色图像。该系统提供了能够捕捉目标物体真正的3D几何形状和全彩色的机会，可应用于任何非医学领域。该技术也从本质上擅长于
3、捕捉其他有机和无机物具有高度网纹的表面。 一旦使用该扫描仪得到原始图像数据，并通过专用软件，所有的物体信息将被转化成真正的3D颜色几何数据；该扫描仪将配套专用的软件，并且只需要普通的计算机配置即可使用（苹果操作系统 或者Windows 7操作系统或以上，2GB RAM，双核处理器）。 该3D扫描仪具有的优势： 成本优势：最明显的，该3D扫描仪的价格是同质竞争对手的十分之一。 简单易用，手持式，瞄准然后按快门操作，与普通数码相机一样。 更加先进的功能，高分辨率，真正的3D几何形状捕捉，全色彩。 该3D扫描仪适用于有需要快速创建3D模型的任何用户，是广泛工业领域中的客户的理想工具，包括大规模个性定
4、制、游戏、动画、艺术或者任何其他创意产业开发者。该3D扫描仪尤其在捕捉下述的物体和表面具有优势： 皮肤，比如脸部和身体部位 布料 有机物，比如植物、叶子 石头、石工、砖头 食品 艺术品，比如有织纹的油画、雕塑二、新型引擎传动设计 这是一种用以设计汽车和其他应用上的传动系统新方法。该系统让没有传送带及环形室的齿轮传输动力且无需离合 它是纯机械的，动力来源与驱动输出在任何时候都保持活动。 该传动结构可以在前进与倒退之间无缝运动，即使引擎处于运转状态且仍与驱动输出连接，该传动设计可处于动力中点，使车辆保持停止状态。该创新的齿轮布置具有高效率，为了避免摩擦热和环形室或液压热损失以达成引擎效率优化而设计
5、。它是真正地无级（不仅是持续地）变数传动，从零（动力中点）到装置的所有运转范围。 这套新系统有望在所有理想范围内，实现所有速度与扭距的组合。当输出（速度和扭距）在传动结构中被调整後，动力源可被设置为最佳的运转效率；这将带来运转时巨大的能源节约，同时，在生产和组装时的更能够节约材料及成本。 与传统传动技术（基于十九世纪的技术）或现今变数传动系统相比，该革命性传动设计具有以下潜在优势： 更简单：总体布置使用较少高度机械化的齿轮所带来的結果。 更轻更小：没有离合和使用较少的活动部件使它減少50%的重量。 更好的驾驶体验：“动力中点”性能实现了装置从前进至静止再到倒退、无缝地运动。 更低的制造及维护成
6、本：因为本质上的机械简约，减少了总体部件与材料的使用使它减少50%的部件使用。 高燃料效率：传动效率提升（实现动力-扭距的优化设置）和简单且轻量的设计（比如使用較少齿轮）使装置消耗较少的能量。 适合低速大扭距的应用：如卡车和公交车；是对目前的变速传动技术的一项重大提升。 汽车及其他应用 该传动齿轮组可供应用以下需要变速传动： 汽车：包括电力或液压车辆、重机或特种车辆和摩托车 水上涡轮机 火车头 航空及防御工事 工业传动 户外动力设备 清洁技术应用：例如风力涡轮机 机器人技术 该技术概念证明的原型机已完成制造，目前正在从装置的车辆上收集运转测试数据。三、YASA电机高性能电动机 目前该电机技术已
7、经设计和制造出了适用于各种应用的体积更小、重量更轻、在成本上有竞争力的电动机，能够极大满足了客户对动力和扭距的需求。该电动机已经在英国进行生产制造，同时也可提供授权许可进行大批量生产。 作为世界领军科学家多年研究的成果，该创新电动机采用新构造设计和冷却系统，使其具有同类电动机最佳的功率和扭距密度。该高性能而体积小的电动机有潜力替代许多现有的电动机，从而创造出市场渴求的高性能和高效率的车辆。现已为工程建筑、采矿、农业市场开发出一系列的电动机产品，机型范围包括从中扭矩（450安培时250扭米）到高扭矩（380安培时700扭米）、从低转速（3000转每秒）到高转速（高于9000转每秒），但都是轻量型
8、（低于30公斤）、高效率（约95%）和小尺寸（长度小于80毫米）。目前市场上有一个拖拉机的例子，由于使用了液压马达，该拖拉机体积小、动力大、但是效率低。然而由于传统电动机尺寸的关系（比如：太长），不可能用传统电动机替代液压马达。该新技术可以克服空间的限制，使用同样甚至更高性能的电动机去取代液压马达成为可能。技术优势 高性能 体积小 重量轻 低成本：因为该电机使用较少磁性材料 坚固且易于整合应用市场 该电动机凭借其高性能及适应严酷环境的能力，因而拥有有许多应用领域，如在工程建筑、采矿、农业。 该电动机能够用于内燃机和传动装置之间发电，并且排放率低。应用包括挖掘机、轮式装载机、拖拉机、喷雾器、柴油
9、/混合列车。 该发动机能够用于替代液压马达以获得高效率及重量/尺寸比的稳定性。应用包括吊车、装载机、大型履带式和轮式设备。 四、抽热电力存储技术 随着低成本可再生能源发电的发展，能量存储产品市场预计到2020年会增长6倍，达到200亿英镑的规模。该项电力存储技术是由英国引进，通过6年的研究开发，目前研发出了一种新的存储能量的技术，该技术的原理是将电能转换成热的和冷的材料进行存储。 该能量存储系统，有望为存储和取回200万瓦左右的电能提供最经济和最便捷的方法。抽热电力存储技术 该抽热电力存储技术利用一台气体高度可逆循环的机器，该机器包括两个含有矿物颗粒的大型容器。该机器既可作为发动机又可作为热泵
10、。该设计包括特殊压缩机，能够在500摄氏度下工作而无需润滑油。 利用电能将热量从一个容器抽到另一个，使其中一个容器冷却到零下160摄氏度而另一个达到500摄氏度的高温。该热泵机器在热力学角度能够反转作为发动机，电能从热的容器通过该机器回传给冷的容器而将电能回收，这样该机器变成了发电机。 该技术能够为电力存储问题提供成本最优和效率最高的解决方案，具有以下竞争优势：最低成本的电力存储装置（小于$35/MWh）接近25年的使用寿命小于1秒的快速响应时间小的2MW单元尺寸模块化结构，规模可调（从两百万瓦特往上）可在任何地方安装，可用公路进行运输使用无毒制冷剂，化学品或者水。 该技术不但可以与传统电网一
11、起使用，更可特别与可再生能源（太阳能，风能等）一起为到工业用户提供能源。工业用户往往需要百万瓦特级能源，目前用柴油发电机提供，比如矿业。五、下一代太阳能光伏电池 来自英国牛津的一项太阳能光伏电池技术，低成本，稳定性高，产品具备完全可伸缩的太阳能电池制造技术。该技术具有成本低，有机材料充足以及可以应用简单的丝网印刷制造技术等优势。 对低成本解决方案的需求 太阳能光伏产业正在迅速成长，但是晶体硅昂贵的材料成本引起了对可替代的低成本解决方案的搜寻，比如薄膜太阳能电池技术。目前可用的薄膜太阳能电池技术正在兴起，但是它的生产需要利用稀有元素和稀土，比如铟和碲。 另一种新兴的薄膜技术，染料敏化太阳能电池能
12、够更有效率，但具有争议的是它利用了具有挥发性，腐蚀性液体电解质，密封困难，所以严重制约了其整体性能的表现。没有液体只有固体。 牛津大学的固体版本的燃料敏化太阳能电池，利用了一种有机的孔穴传输材料替代了液体的电解质。牛津大学的染料敏化太阳能电池应用简单的丝网印刷技术进行生产，其组成材料丰富，环境友好，且成本非常低廉。能够展示出的太阳能电池效率令人印象深刻，预测的制造成本比目前的最低成本的薄膜技术还要低50%。 牛津大学的太阳能电池技术能够解决现有光伏产业所面临的挑战，并且通过其染料敏化太阳能电池技术预期能够实现与化石燃料的平准能源成本相等，而无需在电力生产中进行补贴。 实现集成于建筑物的光伏应用
13、 牛津光伏技术对所有市场领域均有吸引力。整个太阳能光伏产业按每年超过40%的速度递增，将很快达到240亿美元的规模。建筑物集成的太阳能光伏是一个新兴市场，即太阳能光伏模块直接集成到建筑结构内，比如作为玻璃装配板和建筑物外表面。整个建筑物集成的太阳能光伏市场预计2015年底会达到100亿美元，对于对于主要房地产商，建筑师和建筑企业。 来自牛津大学的设备由于其独特的卖点，比如固体形态，可调的颜色，透明性，基于印刷的制造工序以及在广泛的光照条件下的良好操作性，非常适合建筑物集成的太阳能光伏的应用。六、工业级纳米纤维材料 纳米材料是由直径l-100nm的粒子集聚而成的块体、薄膜、多层膜和纤维。纳米纤维
14、对电磁波有强烈的吸收能力，同时具有防水、防辐射、杀菌防霉等功效。 目前国内新开发的纳米纤维如纳米层状银系无机抗菌防霉纤维、疏水性聚丙烯睛纳米纤维以及石墨纳米纤维主要用于医疗、服装面料以及能源等领域。 每单位质量的纳米纤维材料有非常大的表面区域、非常高的纵横比和仿生学方面的潜力 这使得它在大范围的应用上很有吸引力，包括高性能过滤器、特殊功能织物和医疗应用如包扎、组织工程学及其衍生科学应用上。 静电纺丝技术目前被普遍地运用在制造纳米纤维织物上；然而传统针织静电工艺受织针数量无法无限制增加而受到限制，且织针常常阻塞。另一方面，近期一些无针工艺也十分有限，而且目前尚处于实验室生产阶段。 该静电纺丝技术
15、无需织针，取而代之的是小球体，它能自由旋转并自主安排以达到每个表面有最多数量的喷出物，这样可以达到最佳喷射密度且每小时可制造数千克纤维，而传统工艺仅能制造几十克。该技术可应用于聚合物纺丝无机纳米纤维的制造。 在医疗领域中，纳米纤维用于高级护理和其他医疗产品中，应用如下： 包扎缝合用的生物医学胶布 可吸收衬垫 术后预防粘合剂 药物释放材料 纤维加固合成材料 组织工程学基础设备 该技术已被开发用于制造纳米纤维材料，使用的原材料为各种合成的或者天然的聚合物，包括再吸收合成聚合物（PLA、PLGA、PCL），天然聚合物（胶质与胶原蛋白），以及其它聚合物（例如PAN）。因此正如上述，该技术也可适用于许多非医疗应用，如高性能过滤器和隔
