追寻零摩擦,结构超滑与您共话未来

追寻零摩擦,结构超滑与您共话未来
结构超滑改变世界,中国领跑全球的尖端研究领域
 
       摩擦与磨损是对人类生存和发展产生着持续重大影响的两个密切耦合的基本物理现象,其涉及力学、材料、物理、化学等基础学科和机械、能源、环境、医疗等工程技术,对人类社会影响巨大。据统计,全球约30%的一次性能源浪费在摩擦过程中,80%的机械部件损坏来自于磨损,单此一项就导致工业化国家经济损失约占GDP的2%~7%(数据来源:Friction 8(4): 643 (2020)),许多梦寐以求、潜力无限的高端技术也因此无法实现。结构超滑技术的诞生,为相关问题的革命性解决带来了曙光。结构超滑(Structural Superlubricity)是指两个固体表面直接接触区摩擦近乎为零、磨损为零的一种状态。尽管结构超滑的概念于上世纪九十年代即被提出,但实验体系长期限于纳米尺度,严重阻碍其走向实际应用。

       2008年和2012年,清华大学工程力学系、微纳米力学与多学科交叉研究中心、摩擦学国家重点实验室的郑泉水教授团队,在物理领域国际顶级学术期刊《物理评论快报》( Physical Review Letters)上先后发表了题名为《微尺度石墨岛的自回复运动》(Self-Retracting Motion of Graphite Microflakes)与《石墨微米尺度超滑的实验观测》(Observation of Microscale Superlubricity in Graphite)的两篇研究论文,首次向世界公布实验上实现了微米尺度结构超滑,颠覆了人们的有关认识。弗伦肯(Joost Frenken)等在《化学世界》(Chemistry World)(2012)上评价:“这是一个聪明的经过仔细设计且极具勇气的实验。该现象 发 生 在 介 观 尺 度 , 立 刻 将 这 个 现 象 的 研 究 从 学 术 兴 趣 转 化 到 实 际 应 用 (“immediately brings it from academic to practical interest”)。” 此后,全球的结构超滑研究进入了一个加速增长期,研究者们在不同的系统中都观测到了结构超滑现象。目前,以清华大学郑泉水教授为代表的研究团队在结构超滑领域处于国际领先地位。以清华大学为代表的多学科研究群体,在国际顶尖期刊发表的超滑研究论文占据了全球该领域的近“半壁江山”。

会议议程

3月26日

08:00-09:30 会议报到(会场) 09:30-09:40 会议开始:致欢迎词及嘉宾介绍
09:40-10:00 领导致辞(市、区领导、院士代表)
10:00-10:10 深圳超滑技术平台落成仪式
10:10-10:40 超滑技术平台参观(第一组)
10:40-11:20 超滑技术简介及最新技术发布(报告人:马明)
11:20-11:40 深圳零一学院介绍(报告人:郑泉水院士)
11:40-12:00 “以色列创新”报告-Joseph Klafter教授(特拉维夫大学前校长)
12:00-12:15 超滑技术平台参观(第二组)
14:30-16:00 会议室I:超滑商业合作模式研讨(上)
会议室II:超滑科学研究进展特邀报告(上)
会议室III:超滑相关技术进展特邀报告(上)
16:00-16:30 超滑技术平台参观(第三组)
16:30-18:00 会议室I:超滑商业合作模式研讨(下)
会议室II:超滑科学研究进展特邀报告(下)
会议室III:超滑相关技术进展特邀报告(下)

3月27日

09:00-10:10 I.特邀嘉宾圆桌会议 主持人:郑泉水 1.超滑的历史与现在
超滑前沿,学科背景(交叉),超滑技术大背景
2.结构超滑的问题与挑战
材料体系需求与困难,器件加工与集成上的挑战
3.结构超滑的未来
科学问题,机理与调控,结构超滑体系的极限,材料、器件设计与制备,大数据等科学方法
4.结构超滑的未来
工业应用(开放性的头脑风暴)
5. 问答环节
10:40-12:00 II.嘉宾圆桌会议主题主持人:马明
1.材料
结构超滑体系的构建
大尺度(范德华)单晶表面(例如石墨)的制备
其他潜在结构超滑材料体系
2.加工与制造
微纳加工、连接、自动化、机器人
单晶表面的剥离、清洁、转移
微尺度结构的加工、操控、集成、封装、检测与自动化
3.科学
摩擦磨损、微纳米测量与表征
结构超滑体系摩擦与磨损的表征与极限
极低摩擦系数、极低磨损的意义
4、设计
结构超滑多尺度力学模型与设计
结构超滑体系的热设计
5.应用
基于结构超滑的机械应用、电子器件、能量转换
关键应用、市场、产业转化路线
13:30-15:40 III.分组讨论 主持人:徐志平
15:40-16:10 IV.交流总结与颁奖 主持人:徐志平

Conference Chairs

主席
郑泉水 中国科学院院士、深圳清华大学研究院超滑技术研究所所长
雒建斌 中国科学院院士、清华大学机械工程学院院长

委员(按姓氏拼音字母排序)
李群仰 教授 清华大学工程力学系
李志宏 教授 北京大学微电子所
刘开辉 教授 北京大学物理学院
任天令 教授 清华大学微电子与纳电子学系
孙泽洲 研究员 中国空间技术研究院、天问一号探测器总设计师
徐志平 教授 清华大学工程力学系
杨 军 教授 加拿大国家工程院院士、加拿大西安大略大学工程学院
张晨辉 教授 清华大学机械工程系

秘书
马明 副教授 清华大学机械工程系、微纳米力学中心