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中国工程院院士尤政谈颠覆性技术:MEMS

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-12-26  来源:微迷网  
核心提示:本次会议中,中国工程院院士、清华大学副校长尤政详细介绍了颠覆性技术——微机电系统(MEMS), 并对青岛市崂山区的创新和创业环境给予了高度评价。
      近日,“千人计划”专家联谊会创新企业家专委会2017年年会在青岛市崂山区举办,100多位“千人计划”专家齐聚青岛崂山,围绕“技术、创业、资本、产业”共商人才与产业发展大计。本次会议中,中国工程院院士、清华大学副校长尤政详细介绍了颠覆性技术——微机电系统(MEMS), 并对青岛市崂山区的创新和创业环境给予了高度评价。

伟大的“智能灰尘(Samrt Dust)”

 

太湖蓝藻调查过程中,可能会花10万元采集数据,但使用“智能灰尘”可能几百元、几千元就可以完成……

这个“智能灰尘”,就是中国工程院院士、清华大学副校长尤政所说的微机电系统(MEMS)颠覆性技术,“‘智能灰尘’有多大?总质量5毫克,总体积1.5立方毫米。”其应用广泛,如微型厚膜电池、超级电容器、太阳能电池、MEMS传感器等。一个“智能灰尘”的成本只有两块钱,但却有着巨大的技术前景。

MEMS技术和微电子技术最大的区别就是,微电子是二维工艺,微系统是三维架构。“智能灰尘”技术有着无可比拟的特点:微型化、低成本、功耗低、高可靠。“智能灰尘”重量、尺寸都要小,成本更低。有人说, “智能灰尘”做小了,就是个玩具,实际上却是高精度、高度集成。比如智能子弹将来不用瞄准,打出去子弹自己命中目标。

“智能灰尘”有着巨大的市场潜力。“最大的一个市场是智能手机,MEMS技术挽救了手机。智能手机这么好就是因为用了MEMS传感器。”尤政说,“如果一个MEMS传感器在一个手机里赚一块钱,带来的收益多大,大家可以想象。山东知名企业歌尔股份就是通过MEMS技术制作硅麦克风,创造了百亿元的产值。目前,传统驻极体麦克风90%的市场被MEMS技术替代。

物联网由传感器、网络和服务三部分组成,物联网最大的费用是传感器。正是有了“智能灰尘”,使传感器等器件的重量越来越轻,体积越来越小,改变了行业的发展。尤政说,中国制造业是从2.0补课,3.0普及,4.0示范。目前国内MEMS技术正在从技术研究逐渐走向产品化,一些企业正在进行开发和利用。清华大学和北京大学在山东淄博建有MEMS中试线,着眼于从系统上解决问题。

中国市场应带动核心MEMS技术发展

尤政院士表示,中国智能制造机器人是全球最大的市场,但目前中国机器人应用情况令人堪忧。国内巨大市场最终要带动中国核心技术(如MEMS传感器)和中国产品的发展。“在改革开放前三十年,我们没有卖过一项专利,因为专利是国有的。”尤政告院士诉记者,2015年以后,他们有了技术转移院,可以代国家转让技术,从2016年到2017年,一年过程中有8个多亿的资金转化。

“我们发起了微纳制造、器件与系统协同创新中心,瞄准我们国家系统的正向设计,从基础研究开始,系统化解决问题。由我们这些单位形成了协同网络,共同培育我们国家MEMS传感器的发展。同时,也从全世界请了很多MEMS专家来做行业顾问。我们做得比较有特色,MEMS陀螺仪现在可以做到0.1度,甚至0.01度也可以做到。我们还有激光雷达,重量大约在100克左右。也有芯片上的小火箭,把微型推进器集成进去。另外,我们的MEMS开关和继电器是世界领先水平。值得一提的是,我们注重于MEMS在航天的应用,研发了非常小的MEMS卫星,目前我们有三颗卫星在外太空运行了2年多。”尤政院士说。

微电子技术时代,只要有一家技术领先的,其他都要关门。而MEMS技术不一样,你能做这种传感器不代表你能做那种传感器,对产业化发展提供了机会。尤政院士表示,下一步要发挥大企业的产业化作用,鼓励专精特小企业的发展,将政府和市场竞争相结合,把人才培养、优惠政策和产业集聚相结合,为国家MEMS发展开辟一条光明之路。

关于微纳制造、器件与系统协同创新中心

9月22日,由清华大学牵头发起联合组建的“微纳制造、器件与系统协同创新中心”在清华大学主楼接待厅举行培育启动仪式。清华大学副校长薛其坤,重庆大学副校长李茂国,北京遥测技术研究所所长李艳华等13位协同创新单位代表出席启动仪式,并共同签署“微纳制造、器件与系统协同创新中心”组建培育协议。

该中心由清华大学牵头,联合北京大学、上海交通大学、东南大学、重庆大学、天津大学等六所高校发起,携手淄博国家高新区MEMS研究院、陕西宝成航空仪表有限责任公司、中国空空导弹研究院、中国兵器工业集团第二一四研究所、北京遥测技术研究所、中国电子科技集团公司第五十五研究所、中国航天科技集团钱学森空间实验室组建培育。

该中心旨在创新科技体制机制改革,整合国内微米纳米的创新力量和资源,提升高等学校的创新能力,为未来五十年我国在信息和能源等新兴产业以及国防科技方面领跑世界奠定基础,为建设创新型国家做出贡献。中心涉及微纳器件的正向设计与多学科仿真优化、先进材料和特殊材料的微纳制造、原创的MEMS加工新工艺、微纳器件、系统的集成和测试等研究方向,致力于形成世界领先的微米纳米学术研究制高点,构建一支国家智能微系统技术协同创新团队,研发一批国家急需的高端MEMS器件及系统,建成世界一流的微纳制造开放平台与人才培养基地。

 
 
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