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中国工程院院士尤政谈颠覆性技术:MEMS
发布时间:2018-01-04    来源:本站原创    浏览次数:
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      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)。

      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。