中国十大领先全球的自主创新科技技术,你知道几个?( 三 )


七 、3D打印技术 , 后来居上
3D打印颠覆了传统生产加工模式 , 是当下十分热门的新兴技术 , 3D打印(3DP)即快速成型技术的一种 , 它是一种以数字模型文件为基础 , 运用粉末状金属或塑料等可粘合材料 , 通过逐层打印的方式来构造物体的技术 。
在全球3D打印技术发展过程中 , 虽然中国起步较晚 , 但却后来者居上 。
2015年中船重工第705研究所在3D打印机技术领域取得重大突破 , 借助直接金属激光烧结快速成型技术实现了3D打印 , 成为继美国、德国的3D打印巨头之后 , 世界上第四家掌握该技术的企业 。 近年来中国军事科技之所以突飞猛进 , 以先进战机为代表的各种尖端武器密集亮相 , 与中国掌握了领先世界的3D打印技术有绝大关系 。 清华大学教授颜永年是中国快速成形技术的先驱人物之一 。
2020年 , 一台由中国自主研制的“复合材料空间3D打印机”及其在轨打印的两个样件8日随中国新一代载人飞船试验船返回舱成功返回东风着陆场 。 这是中国首次开展轨道3D打印试验 , 也是全球首次实现连续碳纤维增强复合材料的太空3D打印 。
中国专利保护协会发布的数据显示 , 截止到2018年12月20日 , 全球已公开的与3D打印相关的专利总量达8万件左右 , 主要集中在中国(3.9万余件)、美国(2.1万余件)、韩国(0.5万余件)、德国(0.2万余件)……仅从专利数量上 , 中国处于领先地位 。
八、液态金属技术 , 全球领跑
液态金属 , 顾名思义 , 就是一种不定型、可流动液体的金属 , 又称为非晶合金 , 主要就是以镓、铟作为基础材料 , 然后再配以其它的功能材料制成的金属合金 。 它的出现 , 被视为人类利用金属的第二次革命 , 在航空航天、精密机械、消费电子、医疗、3D打印等众多领域有着广泛的应用前景 。
看过科幻电影《终结者2》的人可能并不陌生 , 里面的大反派——T1000机器人 , 它就是由液态金属制成 , 中弹后能够自动闭合伤口 , 被破坏后可以自我复原 , 还能够根据环境状况自动变形......
虽然当前的液态金属离成为真正的“终结者”还很遥远 , 但随着液态金属技术的快速发展 , 由此制成的一些先进装置已经得到实践应用 , 未来甚至会催生一系列战略性新兴产业 。 而在液态金属的研究上 , 目前 , 中国已经领跑全球 , 美国拍马也追不上了 。
而在芯片领域 , 液态金属也有着重大的应用价值 。 早在2000年至2002年期间 , 中国科学院理化技术研究所研究员刘静就提出了液态金属芯片冷却技术 , 随后刘静团队经过努力攻关 , 构建了一系列新的理论与技术体系 , 掌握了上百项核心专利 。
正因为意识到它的重要性 , 2014年 , 美国国家航空航天局(NASA)就将“液态金属冷却技术”列为未来前沿技术 。 不过 , 此时距刘静团队提出该技术已经有10余年 。
2015年 , 刘静团队又研发出世界首台液态金属机器人 , 虽然它的功能与电影中的液态金属机器人不能相提并论 , 但也被外媒形容为制造出“终结者” 。 当然 , 刘静团队的原创科研成果还多着呢 , 比如研发出一种可变形“车轮”的微型车辆、液态金属电子纹身、3D打印液态金属打印机、液态金属骨科外固定支具等等 。
经过近20年持续不断的努力 , 刘静团队已经申请了200多项专利技术 , 这些技术的“含金量”非常高 , 其原创性和先进性位居世界前列 , 并入选国际知名奖项 , 助推中国领跑全球液态金属研究 。
液态金属除了应用在消费电子结构件之外 , 在汽车工业 , 运动器材 , 机器人 , 航空航天 , 军工领域的应用也具备非常大的潜力 。
九、特高压输电技术 , 走向世界
输电电压一般分为高压、超高压和特高压 。 国际上 , 高压通常指35—220千伏的电压 , 超高压则指330千伏及以上、1000千伏以下的电压 , 而特高压则是1000千伏及以上的电压 。 在利用特高压输电技术输送电力时 , 发电厂发出的电线要通过升压变压器将电压升高至1000(±800)千伏以上 , 然后到用电地区再通过降压变压器将电压降至220/380伏供用户使用 。
我国幅员辽阔、人口众多 , 社会经济正处于快速发展阶段 , 对电能的需求也持续大幅增长 。 发展特高压输电技术 , 不仅可以解决我国能源资源与能源需求逆向分布、区域电网互联等问题 , 为我国经济社会可持续发展提供稳定可靠电力供应 , 还将为大规模开发利用清洁能源提供重要技术保障 , 具有显着的规模经济效益 。

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