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力合科创孵化企业 | 深圳清华大学研究院超滑技术研究所“无限寿命”的微型能源器件斩获全国颠覆性技术创新大赛优胜奖!

Date:2022-04-20    From力合科创

日前,由国家科技部主办的首届全国颠覆性技术创新大赛落下帷幕,深圳清华大学研究院、清华大学航天航空学院暨微纳米力学与多学科交叉创新研究中心(CNMM)郑泉水院士团队的“基于结构超滑技术的超级微发电机”项目,从全国2724个报名参赛项目中脱颖而出,过关斩将,在领域赛中荣获优秀奖、优胜奖,并在最终总决赛中获得评委会全票认可,斩获大赛最高奖项——优胜奖(共36个)。

(基于结构超滑技术的超级微发电机产品概念图)

随着微纳米制造技术的飞速发展,不断微型化的分布式器件正在物联网、传感器网络、大数据、私人健康系统、人工智能等领域中大量应用,但相关的传统供电方案始终存在“小尺寸与大输出不能兼顾”、“摩擦磨损导致寿命极低”等的技术难题。郑泉水院士研究团队基于结构超滑技术——使得两固体表面接触相对滑移时,出现持久的近零摩擦、零磨损滑动状态的技术——设计和制造的超滑微发电机,能够在极其微弱、不同频率的外界激励下,高效能地将激励能量转化为电能,能够同时具备高输出密度(比传统微发电机高2~3个量级)、近乎无限寿命、体积微小(约1立方毫米以内)和无需更换的优势,为微型分布式器件的供电问题带来了颠覆性的解决方案,具备极其广阔的应用前景。

(项目参赛代表黄轩宇(左)和马明副教授(右)在颁奖现场)

此次获奖项目负责人为郑泉水院士,项目组主要成员为郑泉水的博士生黄轩宇(机械系暨CNMM)、超滑技术研究所的聂锦辉博士、向小健博士、彭德利博士、田凯文博士、和马明副教授(机械系&CNMM)。黄轩宇本科毕业于清华大学钱学森力学班2016级,从大一开始参与主导超滑微发电机研究,是结构超滑微发电机原型样机的第一发明人,也是这次颠覆性技术大赛所有赛段的全权代表。马明副教授协作郑泉水院士负责超滑技术研究所的技术研发。

(深圳清华大学研究院超滑技术研究所暨深圳清力技术有限公司)

郑泉水院士团队于2012年在石墨单晶非公度界面首次实现了微米尺度的结构超滑,开创了结构超滑技术。结构超滑作为一项跨越多个学界、直面物理世界最基本现象——运动的底层技术,不仅可以通过解决摩擦磨损造成的技术瓶颈,带来大量前所未有的颠覆性产品,更有望与海量技术领域相互链接,催生诸多“从0到1”创新技术。在深圳市和深圳坪山区两级政府的资助和清华大学的支持下,郑泉水院士领衔建立的全球第一个结构超滑技术研究机构——深圳清华大学研究院超滑技术研究所暨深圳清力技术有限公司,深圳清力技术有限公司于2019年10月正式成立,由力合科创投资孵化。目前除超滑发电机之外,超滑技术研究所在基于结构超滑的微机电系统(MEMS)、电接触关键元器件、光学器件、精密轴承、下一代存储技术等应用领域均已展开研发攻关,并取得诸多成果,推动结构超滑技术研究实现了长足发展。

全国颠覆性技术创新大赛通过挖掘具有战略性、前瞻性的颠覆性技术方向,带动我国原始创新能力和产业竞争力提升,为我国产业转型升级和经济高质量发展提供强大动力引擎。首届大赛重点聚焦集成电路、人工智能、未来网络与通信、生物技术、新材料、绿色技术、高端装备制造以及交叉学科等可能产生重大颠覆性突破的技术领域。在项目评选上,创新参考“海尔迈耶(Heilmeier)问题”,重点从“是不是”“可能性”“影响力”等三个方面评价参赛项目。

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