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中国科学院院士郑泉水:自超滑技术将赋能第四次工业革命

上证报中国证券网讯(记者王墨璞嘉)“自超滑不是简单的‘颠覆性创新’,而是一项‘根技术’。”在1月15日中科创星等主办的“好望角科学沙龙”上,中国科学院院士、清华大学教授、著名力学家、自超滑技术开拓者、创生教育科技工程开创者郑泉水表示,自超滑技术有望克服精密制造、芯片、航天、机器人等领域的“隐形痛点”,为第四次工业革命中智能化、微型化与高效能器件等赋能。

自超滑是指无润滑剂条件下固体表面接触滑动时,磨损为零、静摩擦为零、摩擦系数近零的理想状态。自超滑技术与超导技术相类似,实现摩擦和电阻近零的状态。在能源领域,超导是实现可控核聚变的关键技术;在机械领域,自超滑技术能解决摩擦与系统损耗等诸多难题。

郑泉水认为,第四次工业革命的特征是从“虚拟世界”回到“重构物理世界”,人工智能通过与先进制造深度融合,从而影响物理世界。而摩擦和磨损带来了能源维度、小型化与高性能、可靠性与安全性的系统性约束,限制了“AI+物理”的发展。

郑泉水表示,自超滑技术在能效、结构与系统设计自由度、新产业空间等方面带来的革命性机会,让带运动部件的机器的能耗降低一两个量级、功率密度和寿命提升几十倍,甚至上百倍。

据悉,郑泉水团队于2006年首次在实验中观察到了微米级石墨片在大气环境下的自超滑现象。这一研究成果在2012年发表,实现了自超滑技术“从0到1”的突破。

“目前,我们团队已经基于自超滑技术开发出系列产品,其中部分产品已经拿到订单。”郑泉水透露。

郑泉水介绍,团队基于自超滑技术已经开发出微动发电机、通信基站用射频开关芯片和微特电机三款产品。其中,微特电机是连接数字指令(算法、AI)和物理动作(运动、操作)的关键执行器和物理接口,在自超滑技术的加持下,“相关产品的寿命可从目前全球最高的1200—3000小时提高到4000—15000小时,是面向人形机器人领域的最佳方案”。

在沙龙环节,郑泉水与南京原子制造研究所副所长张春峰和多位科创界、投资界代表,围绕“自超滑技术与原子级制造的双向赋能”等话题展开主题讨论。