新闻 资讯 金融 知识 财经 理财 科技 金融 经济 产品 系统 连接 科技 聚焦
首页 > 产品 > 资讯 > > 正文

可直接逆向定制自然界不存在的功能材料

2018-10-24 15:19:33来源:深圳特区报

光启工作人员正在检查生产线上的囊体材料。深圳特区报记者 何龙 摄

研发人员正在对机器做调试。深圳特区报记者 吴铠峰 摄

■ 深圳特区报记者 闻坤

拥有每秒运算700万亿次的超级计算机、全球首个超材料人造微结构数据库、上亿种微结构……在观澜的光启超材料智能工厂,这条超材料生产线像软件编程一样,可直接逆向定制自然界不存在的功能材料。基于超材料技术,光启开创了工业级超材料的设计、计算、制造、检测以及相关标准的全链条全过程体系。

创立8年来,光启已从一个创新团队,发展成一家军民融合领域的尖端技术创新集团。光启整合全球创新资源与智力资源,科研实力不断提升,创新活动辐射5大洲21个国家和地区,吸纳和培育创新人才超过2600人,建立起一个跨越国界的创新共同体。

逆向定制功能材料

很难想象,一张黄色印有规则花纹的“纸板”大有乾坤——在这个只有报纸大小的“纸板”上,竟有上万个不同形状的微结构,具有超越普通材料的特殊性能,而这些微结构就是秘密所在。

这张超材料板从开始加工到结束,只需短短10分钟。据现场工作人员介绍,超材料技术的核心关键,是对电磁波的人为设计加上任意控制。

超材料被《科学》杂志列入本世纪前十年的10项重要科学进展之一。超材料技术涉及面广,涵盖材料技术、微结构工艺技术、电子技术、仿真技术等,超材料在各个领域的应用已日趋广泛。

工作人员介绍,超级WiFi、便携式超材料平板卫通站等产品,都是超材料尖端科技在日常生活中的民用化。以超级WiFi为例,已应用于大型场馆、轨道交通、产业园区等高密度人流区域,包括国家体育场(鸟巢)、南京奥体中心、深圳会展中心、深圳市前海深港现代服务业合作区、深圳福田COCO Park、深圳COCO City等,即使上万人同时在线,也能保证稳定高速地上网。

2012年,光启全球首条超材料中试线在龙岗区坂田基地正式投产,实现了超材料技术规模化生产的制备,具有年产10万平方米以上超材料板的生产能力。今年7月,在超材料中试线的基础上,光启超材料智能工厂实现“升级改造”,并搬到观澜。

“这里实现颠覆性技术的应用转化,突破传统制备瓶颈,产品拥有广阔的应用前景。”目前,光启超材料智能工厂有多条复合超材料生产线,以及材料力学、环境适应、测试等实验室。此外,工厂拥有多种先进设备,可进行智能自动化运行,保证了超材料制品的高精度、高品质和稳定性。

集合高尖精技术“智造”

初次来到工厂,有人不禁会问,制作的流水线看似跟一般工厂没有太大的区别,那超材料生产的难点又在哪里?

“一块超材料板做出来也许不太难,但大规模的微结构制造和高精度产线的产品设计和生产工艺有着特殊要求。” 光启有关负责人表示,超材料创新技术产品的生产和制备,要结合超算技术、纳米技术及高精度工艺。

“手有金刚钻,揽得瓷器活。”该负责人表示,工厂具备首个超材料设计专用超级计算机集群,约有200个节点,峰值计算能力可达700万亿次/秒,用于超材料大尺寸样件的电磁性能设计。此外,工厂还建立了全球首个超材料人造微结构数据库,拥有上亿种微结构,极大缩短了设计周期。

通过材料大数据和仿真平台,工厂建成“超材料专家库”,将每一道工序流程和设备运行数字化,拥有强大的数字化仿真计算能力,可对研产结果进行智能化预测,从而实现高精度一体成型的设计、加工和制造。

在加工优势方面,光启拥有全球首个高精度超材料生产线和一套完整的超材料测试线,微结构加工精度达到纳米级,每年可生产10万平方米的高精度超材料。

超材料领域的领跑者

观澜的超材料智能工厂并不是光启集团唯一的材料生产厂,葵涌空间材料中试基地主要从事纤维复合材料、浮空器囊体产品的研发、设计和生产工作,材料生产车间的生产能力可达每天1.1万米。

两大材料生产线的平稳运行,是光启新型材料技术迅猛发展、初步建立材料产学研用体系、不断拓展前沿科技交叉领域探索的一个缩影。

“包括超材料在内的功能材料技术基础研究,在国家以及相关省市政府的支持下,近年已取得长足的进步。” 光启集团联合创始人赵治亚说,不仅如此,光启也在相关材料技术的科研成果转化、实际应用方面做出了多种试探和尝试。

光启凭借超材料技术研发和应用起家,自成立以来一直占据行业引领地位。自2012年以来,光启的超材料技术实现了从零到一、从科学研究到行业发展应用一体成型设计的跨代式发展。

光启组建了我国首个超材料技术的国家级重点实验室及十余个省、市各级实验室;牵头起草了全球首份超材料领域的国家标准《电磁超材料术语》;牵头承担的超材料领域首个“863”项目通过验收;目前共申请专利4965件,其中,发明专利申请3400件,超材料专利申请量占该领域全世界申请总量的86%,实现了超材料底层技术专利覆盖。

人物故事

光启集团创始人、总裁刘若鹏:做出领跑世界的创新

■ 深圳特区报记者 闻坤

从“隐身衣”到超材料WiFi,从马丁飞行包到“临近空间旅行者号”,从成立开始就备受瞩目的光启,一直在用创新科技拓展人们对于未来的想象。

1983年出生的刘若鹏本科毕业后,师从超材料学科泰斗美国杜克大学史密斯教授,仅三年就获得博士学位。25岁时,刘若鹏便在世界顶尖期刊《科学》杂志发表基于超材料技术的“隐形衣”,可以有效引导微波“转向”,从而防止物体被发现的论文,这一成果在中国乃至世界都引起了轰动。

在读博士期间,刘若鹏与所在实验室里的几名创业者:赵志亚博士、季春霖博士、栾琳博士以及牛津大学的访问学者张洋洋博士,共同从事前沿技术研究,并于2010年回国,在深圳筹备建立光启。

浙江大学竺可桢学院、美国杜克大学一路当“学霸”的刘若鹏,在创新创业路上也毫不含糊。几年来,刘若鹏带领的光启团队实现了中国超材料产业从无到有、从小到大的发展,抢占了超材料源头创新科技的国际竞争制高点。

28岁,刘若鹏成为最年轻的接受国务院邀请前往北戴河休假的专家;29岁,获得国务院特殊津贴;31岁,获得“五四青年奖章”;34岁,成为全国人大代表。

6年来,立足打造超材料创新技术世界级的创新企业目标,光启由超材料拓展到诸多交叉前沿领域,掌握了超材料、新型航空航天和人工智能三大核心技术。光启不断提高成果转化率,在军民融合、智慧城市、国防安全、公安警务、人工智能等垂直细分领域深度布局,实现技术应用,推动产业变革。

刘若鹏认为,对于行业而言,缺少的不是跟随者,而是领跑者。光启一直致力于将科技的力量从底层的科学源头带到产业链和生产力,实现颠覆性变革,成为世界高科技领域里真正的领跑者。

记者手记

国际人才众多发展后劲可期

■ 深圳特区报记者 闻坤

光启从最开始的5个人,一直发展到现在2600多人,工作语言都是中英双语,有着人才“小联合国”的美称。

择天下英才而用之。这句话,在光启得到完全的诠释。就记者接触到的光启品牌中心来说,就有不同肤色的面孔,说着不同国家的语言。在这里,中文和英语同时作为公司的工作语言,而技术团队的外籍员工就更多了。2014年以来,光启加快了国际化战略布局,新西兰、加拿大、挪威、以色列、英国、新加坡等来自于世界各地的创新团队加入光启。

在吸纳人才方面,光启开创了一种创新模式。在国内,光启牵头组建了一批国家、省、市级重点实验室及博士后工作站,成为人才吸纳和培养的重要平台;在海外,光启通过与许多科技创新团队的合作,以资本、技术为纽带,获取更广泛的创新资源和人才。

在现今光启的人才队伍中,50%以上为科研人员,90%以上本科学历,科研人员中60%为硕士以上学历,学科背景多样互补,来自杜克大学、普渡大学、牛津大学、剑桥大学的材料、物理、计算机专业的高端人才比比皆是。

在光启,“90后”占比越来越高,“80后”在光启已经算老人了,正如这家朝气蓬勃的创新企业创始人所说,“创新领域需要有朝气、有想象力、愿意试错并且敢干的人”。现在的光启人才济济,也许在几年后,人才队伍会更加壮大,发展后劲可期。

光启,取自明代科学家徐光启的名字,寓意为中华科技复兴而努力。今天的光启人,应该感谢深圳这座城市,它是创新者的家园;更要感谢这个时代,它是奋进者的新时代。

标志地 简介

光启超材料智能工厂位于观澜银星工业区,占地12000平米。生产区建设有多条装备生产线及配套测试中心。其中,生产线包括:复合超材料生产线(年产能2000件(80吨)以上)、金属超材料生产线(年产能10万平米)、非金属超材料生产线(年产能5万平米);测试中心包括:无损测试、环境适应性测试、力学测试、材料测试、三坐标测试等测试试验室。目前已投产并持续交付。

研发区主要用于新材料的开发与技术应用、超级智能追踪系统的研发,并建设有世界领先的光电雷达超级智能系统的示范系统。

关键词: 自然界 功能 材料

推荐内容

热点