科技日报记者 付丽丽
“自超滑不是简单的‘颠覆性创新’，而是一项‘根技术’。”中国科学院院士、清华大学教授、著名力学家、自超滑技术开拓者郑泉水1月15日在“好望角科学沙龙”上表示，自超滑技术有望克服精密制造、芯片、航天、机器人等领域的“隐形痛点”，将为第四次工业革命中智能化、微型化与高效能器件以及战略性新兴产业赋能。
1月15日，“好望角科学沙龙”在上海市松江区九里亭科创街区举办以《数智时代与零摩擦的世界》为主题的第十期活动。本期沙龙聚焦具有颠覆性潜力的自超滑技术与原子级制造，探讨其如何从科学发现走向产业引擎，驱动新质生产力。郑泉水院士作为主讲嘉宾，与来自科研界、产业界、投资界100余位代表，展开一场关于原子级制造底层技术与前沿展望的讨论。
自超滑，是指无润滑剂条件下固体表面接触滑动时，磨损为零、静摩擦为零、摩擦系数近零的理想状态。自超滑技术与超导技术相类似，旨在实现摩擦和电阻近零的状态。在能源领域，超导是实现可控核聚变的关键技术；而在机械领域，自超滑技术则能解决摩擦和系统损耗等诸多难题。
面向“如何从根本上解决摩擦”，郑泉水与蒋庆教授于2002年合作发表了一篇关键论文，在理论层面预测了碳纳米管在特定条件下可能实现的极低摩擦现象。经历多次失败后，2006年，郑泉水团队首次在实验中观察到了微米级石墨片在大气环境下的自超滑现象。最终，郑泉水团队这一研究成果在2012年发表，实现了自超滑技术“从0到1的突破”。
“目前，我们团队已经基于自超滑技术开发出系列产品，其中部分产品已经拿到订单。”郑泉水说。
郑泉水认为，“第四次工业革命的特征是从‘虚拟世界’回到‘重构物理世界’，人工智能通过与先进制造深度融合，从而影响物理世界。”他在主题分享中提到，摩擦和磨损带来了能源维度、小型化与高性能、可靠性与安全性的系统性约束，限制了“AI+物理”的发展。
自超滑技术则在能效、结构与系统设计自由度、新产业空间等方面带来革命性机会，让所有带运动部件的机器的能耗降低一两个量级、功率密度和寿命提升几十倍，甚至上百倍。郑泉水说，自超滑技术具有颠覆性的现实意义，能为“新质生产力”提供物理层面的关键支撑。
目前，郑泉水团队基于自超滑技术开发出微动发电机、通信基站用射频开关芯片和微特电机三款产品。其中，微特电机是连接数字指令（算法、AI）和物理动作（运动、操作）的关键执行器和物理接口，郑泉水称其“正指数式急剧上升为战略性产业的关键”，而在自超滑技术的加持下，“相关产品的寿命可从目前全球最高的1200—3000小时提高到4000—15000小时，是面向人形机器人领域的最佳方案。”郑泉水说。
他认为，正是因为自超滑技术应用广、作用大，才更需要政府、资本、产业、科研机构的协同，使自超滑技术成为国家层面的“底层能力”，在全国不同地区形成差异化、互补性的创新和产业集群，最终成为数智时代下面向零摩擦世界的中国方案。
沙龙环节，郑泉水还与南京原子制造研究所副所长张春峰和多位科创界、投资界代表，围绕“自超滑技术与原子级制造的双向赋能”等话题进行了主题讨论。
好望角科学沙龙由中科创星发起，由中科创星、东壁科技数据、上海市研发公共服务平台管理中心、曲率引擎共同主办，致力于打造具有广泛影响力的科创融合与跨界交流平台。
（主办方供图）
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