南方＋《清华院士深圳创业，打造结构超滑“根技术”丨寻找深圳专精特新》
来源：清力技术 2024-06-13
6月13日，南方报业传媒集团官方新闻客户端南方+（南方Plus）对深圳清华大学研究院超滑技术研究所及结构超滑技术进行了详细报道，介绍了结构超滑技术的发展历程和研究成果，并表达了对超滑团队带来的产业创新巨变的殷切期待。
以下转自南方＋：
2024年5月22日，南方+来到坪山高新区产学研基地，走进全球首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（简称“超滑所”）。
在物理世界中，摩擦无处不在，而摩擦又与磨损相关，尤其是微型器件领域，对摩擦问题的关注度更高。减少摩擦磨损问题，解决微型器件的失效问题，提高其效能，成为结构超滑技术的核心价值所在。
超滑所由中国科学院院士郑泉水带队，近十年全球顶尖期刊上发表的结构超滑相关论文，逾一半出自于该团队，并成立了产业化公司：深圳清力技术有限公司，目前正在加紧结构超滑技术的产业化落地。
郑泉水院士接受央视新闻联播采访
深圳落地全球首家结构超滑技术研究所
郑泉水，中国科学院院士、清华大学钱学森班创办首席教授、深圳零一学院创始院长，于2004年和2017年两次获得国家自然科学二等奖（第一获奖人），是结构超滑技术开拓者和引领者。
早在2012年，郑泉水课题组就首次在大气环境下实现了微米尺度的结构超滑，在国际上率先证实了微米尺度结构超滑的存在，标志着结构超滑技术的诞生。
2019年，为了加快结构超滑技术的产业转化，超滑所在深圳市政府、坪山区政府和清华大学于共同支持下成立，是拥有相关世界顶尖技术和研发设备的全球第一个超滑技术研究所。2021年，由超滑所搭建运营的深圳超滑技术平台在坪山落成，2023年获评深圳市重点实验室。深圳清力技术有限公司（简称“清力技术”）是其产业化公司，成立之初便吸引了力合科创的天使投资，于2023年获得高新技术企业认定，全力推动结构超滑技术产业化。
超滑所在深圳坪山挂牌
旗下毫米级结构超滑材料制备技术已成熟
超滑所的专家为记者科普了什么叫结构超滑技术。
在我们日常生活中，摩擦磨损制约着器件的高效利用和使用寿命，使用润滑液降低摩擦磨损是比较常见的做法，然而，在微小尺度接触面中使用润滑液却存在很大的困难。目前，我们正迈入数智时代，器件微小型化已经成为必然趋势，解决微小器件的摩擦磨损问题是关键“痛点”。对于微小器件来说，“零”磨损和直接接触两大需求十分重要，结构超滑技术恰恰能颠覆式地突破传统限制，满足“零”磨损和直接接触两大需求，赋予各种器件和电子设备设计全新的想象空间。
结构超滑，是指两个直接接触固体表面相对滑动时，摩擦极低、磨损几乎为零的状态。
根深方可叶茂。所谓根技术，即能够衍生出并支撑着一个或多个技术簇的技术。根技术是技术树之根，持续为整个技术树提供着滋养，在很大程度上决定着技术树的荣枯。
结构超滑技术是一项平台性根技术，有极大潜力被应用在高端制造、物联网、通信技术、绿色环保、航空航天等众多领域，催生一系列“从0到1”的开创性和颠覆性产品，是以“能量处理+信息处理”跃升为代表的第四次工业革命急需技术。
团队的技术创新点，在于此前学界认为结构超滑可以在纳米尺度实现，但是由于尺度太小，很难找到实际应用场景，郑院士团队则研发制备了毫米级的超滑材料，应用场景因此快速打开，展现出强大的发展前景。
超滑所实验室设备场景
目前院士团队主攻一款材料、三大应用
由于范德华层状材料原子间面内强、层间弱，非公度接触时可望出现几乎为零的摩擦。结构超滑技术不仅需制备合适的范德华材料，还需要形成体系化的微纳精密加工能力。
据了解，超滑所目前的主攻方向是制备超滑材料，致力于相关产品的研发和应用。
2023年，郑泉水院士团队率先制备出全球最大尺度毫米级结构超滑材料，并基于此开发出结构超滑MEMS射频开关、超滑微发电机、超滑微特电机等多款重要应用产品。
结构超滑MEMS射频开关
其中，结构超滑MEMS射频开关可突破国外技术限制，具有低功耗、低插入损耗、高线性度、高隔离度等优异特性，可广泛应用于无线通讯(5G/6G)、卫星/雷达系统、医疗、智能家居/工业自动化等领域，将成为电子行业的理想开关（IdealSwitch）。
结构超滑微发电机
结构超滑微发电机能将周边环境中微弱、低频、随机的机械能直接转化为电能，同时实现极长寿命和微型化，利用结构超滑材料作为滑动发电界面，可以保证能量的高效转换，为物联网微信传感器的供电问题带来颠覆性解决方案。
郑泉水院士团队首次实现结构超滑微发电机
而结构超滑微特电机可解决有刷电机由于摩擦磨损引起的效率低、功率低、寿命短的行业痛点问题：通过解决刷片与换向器的磨损问题提高有刷电机的转化效率，利用结构超滑界面高电流密度的特点提升电机功率，从而实现高能量密度微小电机；同时，基于结构超滑界面极低磨损特性，大幅提升有刷电机寿命。
清力技术CEO储俊介绍，结构超滑作为底层颠覆性根技术，可为深圳“20+8”产业集群中的众多产业赋能，这项我国自主创新的科学技术，是重要的新质生产力代表之一。
推动深圳结构超滑技术领先全世界
截至2023年底，郑泉水院士团队已经在以上产品等应用技术领域共申请国内外技术专利160项，其中发明专利95项。由于有了结构超滑技术，团队打开了以MEMS射频开关、微发电机、微特电机为代表的超滑微系统大门，而超滑微系统是构建人形机器人、低空经济、物联网、5G/6G通信等诸多领域的关键组成部分。
郑泉水院士与团队研发场景
目前，超滑所正全力研发制备厘米级结构超滑材料，“今年的目标是争取厘米级结构超滑材料，同时毫米级材料成本要降下来，能大规模量产，满足几个应用方向的材料需求。”储俊说到。
据悉，目前该团队已与一批相关领域头部企业建立战略合作，将为产业、城市、技术创新的发展带来值得期待的巨变。
南方+记者 李荣华
