深圳特區報《不需潤滑油，不用磁懸浮！這項高新技術讓固體間接觸滑動近乎零摩擦零磨損》
來源：清力技術 2024-06-10
6月10日，深圳特區報以《不需潤滑油，不用磁懸浮！這項高新技術讓固體間接觸滑動近乎零摩擦零磨損》為題，在報刊頭版對結構超滑技術和超滑所進行了報道，介紹了超滑團隊最新研究成果和產業化進程，充分肯定了結構超滑作為一項新質生產力對未來高端制造業的顛覆性作用。
以下轉自深圳特區報：
鄭泉水院士（左一）帶領團隊研發結構超滑相關應用產品。
捕捉自然界的輕微震動，高效率進行電能轉化的超級微發電機；無磨損且超長壽命，大幅提升通信傳輸功率的新型MEMS（微機電系統）開關……這樣的高新技術就隱藏在深圳坪山區高新區產學園基地。記者近日走進深圳清華大學研究院超滑技術研究所（以下簡稱超滑所），看到了一片尺寸微小的黑色晶體材料，這片材料雖然看似普通，但它實現的零磨損，將定義新產品并帶來前所未有的新機遇。
超滑所由深圳市、坪山區與清華大學共同成立，今年2月，該所負責搭建運營的深圳超滑技術平臺獲批“深圳市超滑技術重點實驗室”。目前，超滑所已制備出全球最大尺度結構超滑材料，并基于其產業化公司深圳清力技術有限公司研發多項產品，在微能源、人形機器人、5G/6G無線通信等領域引發顛覆性變革，在微小器件的制造與應用中創造出新藍海。
研發長跑實現從“0到1”創新突破
結構超滑指兩固體表面直接接觸且相對滑移時，出現持久的近零摩擦、零磨損的滑動狀態。這項技術的特點在于不需要借助潤滑油或者磁懸浮等手段或技術，直接將摩擦系數最低降低至百萬分之一，并且固體與固體間直接接觸滑動幾乎沒有磨損產生。
在結構超滑研究領域，中國走在世界的最前列。在過去很長一段時間內，國內外關于超滑技術的研究一直停留在理論階段。
談及研發歷程，深圳清力技術有限公司總經理儲俊表示，中國科學院院士鄭泉水帶領團隊自2002年就在清華開展大尺度結構超滑材料的基礎研究，經過逾20年的研究長跑，實現了從“0到1”的突破，在世界上率先實現了大氣和室溫環境下的結構超滑。
自此，結構超滑技術從理論走進現實，確立了中國在該項技術領域的領先地位。該項技術如何實現？儲俊說，技術的關鍵就在于創造一種非公度的接觸條件，使得兩個固體表面能夠在沒有潤滑劑的情況下，以極低的摩擦磨損相對滑動。在研究團隊的艱辛努力下，目前能夠實現結構超滑的材料已有數十種。
當前，上述團隊已經申請國內外技術專利160項，其中發明專利95項、PCT17項，已授權83項。“我們已經研發出了目前全世界最大尺度毫米級的結構超滑材料，現在已經可以做到3×3毫米大小，這為更多的場景應用奠定了基礎。”儲俊自豪地說。
原創性“根技術”開創高端制造新天地
發展新質生產力，需要以科技創新推動產業創新，特別是以顛覆性技術和前沿技術催生新產業、新模式、新動能。結構超滑就是一項“根技術”，對我國發展高端制造業，特別在提高微小精密儀器設備的效率與壽命中，發揮的作用是顛覆性的。
在清力技術的展廳中，記者看到一個體積比人掌心還要小的超滑微發電機。該項目2022年獲得科技部首屆全國顛覆性創新大賽最高獎。儲俊表示，該電機能夠在極其微弱、不同頻率的外界激勵下，高效能地將激勵能量轉化為電能。相比傳統微發電機，它能夠把能量高效率地轉換和輸出，并且具有極長使用壽命，將有效解決億萬個萬物互聯傳感器自供電的問題。
在第四次工業革命下，高端機器越做越小，摩擦磨損帶來的影響就會越大，形成了原理性的技術瓶頸。儲俊認為，結構超滑技術作為一項顛覆性“根技術”，有極大潛力源源不斷催生出重大源頭技術集群，以深圳“20+8”產業集群為例，多個產業面臨微小器件摩擦磨損問題，結構超滑技術能夠為這些產業賦能。
“結構超滑技術能夠實現突破，深圳良好的創新創業環境發揮著重要作用，市區兩級政府支持力度很大。清力技術這樣的初創型高新技術公司離不開耐心資本的支持，深圳力合科創在公司成立之初就通過兩支基金進行了天使投資，并于后期提供產業鏈上下游對接等服務，這為我們把結構超滑技術成果推向市場。”儲俊說。
與頭部企業緊密合作拓展應用場景
如今，結構超滑技術正處于規模產業化應用突破的前夜，談及未來的市場應用前景，儲俊底氣十足充滿信心。目前，超滑所已與華為、南方電網、鼎智科技、美的等一批上下游頭部企業開展合作。
在電網輸電領域，清力技術的超滑微發電機可以在電網安全監測上發揮重要作用。目前，該公司正在與南方電網聯合開展項目。儲俊表示，電網高壓輸電線的溫度檢測往往需要通過笨重的故障指示器或是無人機監控完成，效率很低。超滑微發電機則可以利用電纜在空中輕微的晃動進行發電，供電給小型傳感器工作，從而起到持久耐用且實時監控電網溫度的作用。
在人形機器人領域，清力技術與鼎智科技達成合作，把結構超滑技術應用于微特電機，后者安裝于人形機器人的手指指關節處，從而更加靈巧地進行手指活動同時大幅提升使用壽命。另外，清力技術還基于超滑技術開發了新型MEMS開關，可以將信號傳輸功率和設備壽命提高1-2個量級，應用在無線通信基站、手機射頻前端、衛星通信等領域，帶來突破性的技術革新。
“我們希望基于超滑根技術為突破引領，為國家科技自主創新打造一條新賽道，構建重大源頭創新的新領域，基于此重新定義新產品，攜手諸多企業與上下游產業鏈緊密合作打開前所未有的新領域。”儲俊說。
記者手記
原始創新跨越“死亡谷”的奧秘
“0到1”的原始創新從來沒有捷徑可走，對一項可以賦能千行百業的“根技術”來說，從摸著石頭過河到實現創新突破，再完成產業化應用就更難了。
結構超滑技術由中國原創，領先全世界。在采訪中聊起這項新興技術，清力技術總經理儲俊重點講述科研團隊在技術研發和產業轉化兩次穿越“死亡谷”的歷程。他說，在這個過程中，耐心科研與耐心資本，二者缺一不可。
耐心科研無需多言，選定一條原始創新的賽道，走前人從未走過的路，其中的每一步都必須腳踏實地。在中科院院士鄭泉水教授的帶領下，歷經多年探索、反復試錯，結構超滑技術終于從想法成為了現實，第一次穿越“死亡谷”實現了突破。
所謂耐心資本，就是引導資本做“時間的朋友”，不受短期市場波動的干擾，陪伴硬科技、科學家與創業者“長跑”。結構超滑技術誕生于清華大學，但最終在深圳找到落地應用場景，得益于深圳良好的創新土壤和產業生態。
當前，結構超滑技術已有了產品原形，正逐步走向大規模產業化，處于第二次穿越“死亡谷”的過程中。科技創新不進則退，稍晚一步即可能落后于人。推動新興技術產業化就是培育新質生產力，面對不確定性因素，更需要立足長遠和可持續。不妨繼續引導資本發揮積極作用，時間終會驗證創新的價值。
編輯 劉彥 審讀 匡彧 二審 王雯 三審 甘霖
（作者：深圳特區報記者 熊子恒/文 苗威 通訊員）
