近日,上海理工大学光电信息与计算机工程学院庄松林院士、张大伟教授带领的超精密光学制造团队与昆山上理工光电信息应用技术研究院有限公司合作,突破了传统高浓度溶液测量及超大动态范围受限的瓶颈问题,为环境监测、生物医药、食品工业等领域提供了精准高效的测量解决方案。相关成果以“面向超大动态范围超高浓度测量的极少步变光程斜率法”(Concentration measurement with ultrabroad dynamic range using few-step variable optical-path-length slope method)为题,发表于《分析化学》(Analytical Chemistry)上,并被选为期刊封面论文。博士生赵明威为第一作者,戴博教授和张大伟教授为通讯作者,企业导师袁旭军总经理为共同作者。该成果是校企深度融合培养卓越工程人才的典型范例,为我校仪器学科发展及卓越工程师培养添上浓墨重彩的一笔。
论文被选为Analytical Chemistry期刊封面文章
仪器学科前沿突破:超大动态范围高浓度测量技术
浓度测量是化学分析、水质监测、药物研发等领域的核心技术。传统基于比尔-朗伯定律的吸光光度法依赖固定光程测量样品对特定波长的吸光度,检测动态范围窄,无法测量高浓度溶液。研究团队构建了高精度测量实验原理机,通过引入参考光路实时校正光源波动,在0~20 μm超短光程范围内采集5组光信号,仅在800 ms内即可实现对超高浓度液体的超大动态范围高精度测量。检测性能显著优于两款商用光度计,彻底解决了高浓度样品“测不了”的难题,突破了高浓度溶液直接检测的技术瓶颈,为我国高端分析测量仪器研发提供了“上理方案”。
校企协同育人:打造卓越工程师培养新范式
上海理工大学光电信息与计算机工程学院校企联合攻关,科研工作依托上海理工大学光学仪器与系统教育部工程研究中心,构建了“项目驱动-双师指导-技术创新”的培养模式。赵明威在“双导师”指导下深度参与企业攻关项目。学生在参与企业实际项目的过程中,不仅拓宽了视野,还显著提升了工程实践能力、创新思维以及解决复杂问题的综合素养,为成长为光学工程、仪器科学与技术领域的卓越工程师筑牢根基,有效弥合了高校人才培养与企业用人需求之间的鸿沟,为校企协同育人树立了典范。
服务国家战略:产学研深度融合赋能产业升级
此项研究成果不仅在技术上突破了传统吸光光度法测量动态范围的局限,相关技术已被应用至高精度大量程浓度测量仪中,基于实验原理机的研发基础,校企目前正进一步推进工程机的研制。该仪器可被广泛应用于化工过程控制、生物制药在线监测等领域,显著提升工业生产效率。此外,该技术有望在过程分析仪、流动注射分析仪和浊度计等其他精密仪器领域推广应用。当前,上海理工大学正积极推进“双一流”建设,构建校企协同创新生态。该成果标志着学校产学研深度融合的成效,为培养“精工程、善创新、敢担当”的卓越工程师树立了典范。未来,学校将继续深化产教融合,以高水平科研反哺人才培养,为科技制造强国建设输送更多“上理力量”。
以创新为笔,以产教融合为墨,上海理工大学正书写中国精密仪器高质量发展的新篇章!
极少步变光程斜率法原理图
论文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.4c06129