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          企業新聞

          當前位置:

          國產壓電驅動納米位移臺來了:為超精密定位產品

          隨著微電子、納米科技和人工智能等領域的進一步發展,精密定位不僅在實驗室用途廣泛,工業界的應用也越來越多。該團隊在以往研究基礎上,發展出一系列具有自主知識產權的超精密定位產品,填補了國產空白。

          一個火柴盒大小、外殼包覆金屬的小方塊,通過電壓控制能夠實現納米級別的精密位移,可以用于對精密度要求超.高的科學實驗、精密制造和半導體工業等領域。日前,在松山湖材料實驗室高.端科研設備產業化團隊的實驗室內,團隊負責人許智展示了該團隊擁有核心技術的壓電驅動納米位移臺。

          卓聚科技-許智

          隨著微電子、納米科技和人工智能等領域的進一步發展,精密定位不僅在實驗室用途廣泛,工業界的應用也越來越多。該團隊在以往研究基礎上,發展出一系列具有自主知識產權的超精密定位產品,填補了國產空白。

          ?從實驗物理學家到“硬件創業者”

          “這是我們的主要產品之一,過去常規的驅動定位是利用電機控制,但我們采用的是稱為壓電陶瓷的材料,給電之后產生微小形變,利用這微米級的微小形變讓臺子發生位移?!痹S智介紹道,該團隊研發的壓電驅動納米位移臺一方面位移范圍大,另一方面定位精度可以達到零點幾個納米,與普通微米級別定位精度相差近萬倍。

          壓電驅動納米位移臺測試

          與材料實驗室其他主攻材料研究的創新團隊不同,高.端科研設備產業化團隊的創業方向則在于“設備”。在該團隊的實驗室內,小到一手可握的小零件,大到一人高的“大家伙”,各種不同設備都陳列其間,仿佛一間小型加工廠。

          “如果說其他團隊研究的是如何炒菜,那我們的研究就是怎么做一口鍋?!?/strong>許智解釋道,當下國內在尖.端科研儀器的研制方面相對落后,很多尖.端設備都需要進口。然而,儀器設備對科研的重要性不亞于“一口好鍋”。

          在他看來,儀器是科研的重要基礎,特別是對物理學家來說,科研的創新是從儀器創新開始的,有好的儀器才能做出好的結果,初走上“硬件研究”這條道路,與他的學習經歷密切相關。

          “過去做納米材料研究,先用顯微鏡觀察材料的原子結構,把這個材料放到另外的設備上測量材料性質,這是非原位的研究?!痹S智回憶道,2000年左右他還是一名研究生,導師提出了在觀察原子結構的同時進行測量的構想,從而把材料結構和性能完全關聯起來。

          立項之后,他就跟著導師開始相關工作,開發出了當時世界上的首臺原子級別的觀察與測量聯用的系統。這成為了許智“硬件創業”的一個起點。

          壓電驅動納米位移臺實驗室

          松山湖材料實驗室成立之后,許智全職來到了松山湖,開始專門研究起高.端科研設備的產業化。“材料實驗室創立創新樣板工廠,專注于科研成果轉化。我們就意識到在實驗室的這些技術,不光可以自己用,還應該把它產業化,推廣給國內外其他研究單位來用,提升國內整體的儀器水平和科研水平?!?/strong>

          具體到當下的工作,該團隊主要聚焦材料生長、材料表征和材料檢測三個方面。“我們的材料生長設備,生長的材料質量比別人家都好,這是我們核心競爭力,也是在實驗室多年積累的結果?!痹S智介紹,材料表征則屬于觀測范疇,通過掃描探針顯微鏡等設備,可以把材料表面原子結構展現出來。此外利用該團隊研發的設備,還可以進行原子層級的測量,研究材料不同條件下的性能特征。

          材料生長設備

          目前,在創新樣板工廠,該團隊致力于推動從實驗室樣機到成熟產品的轉變,提升產品的穩定性、易用性和質量的一致性,讓產品逐步走向市場。

          不過,科研儀器市場不同于普通消費市場,具有自身特點?!氨热缡謾C公司一年可以賣幾千萬臺,但我面向研究單位賣儀器就不會賣到那么多?!痹S智表示,科研設備行業的突出特點是技術門檻高、產品附加值高,同時固定資產投入相對較低,不需要建設大規模生產線,一個團隊20個人就能完成很多事情。

          成功將4項發明專利實現產業轉化

          實際上,技術往往存在很大的溢出效應,研制科研設備所得的技術在其他領域也有意想不到的功用。在實驗室,他向記者展示了一種特制的探針,尖.端細至僅有一個原子。“這根針可以像手一樣在這個材料表面‘摸’,用原子來‘摸’原子,操作精度得非常高。通過探測針和樣品之間微弱的電流變化,來判斷接觸狀態,從而找出材料表面的原子排布?!?/strong>

          填補國產空白,實現納米級別的精密位移!科研創新從儀器創新開始

          得益于在微小電流等弱信號探測方面的豐富經驗,該團隊開始拓展更廣闊的民用市場。近期,該團隊正準備圍繞疫情防控中存在的核酸檢測需求,啟動快速核酸檢測項目。

          “為了控制疫情,在武漢、北京等地都做了大量核酸檢測。但目前采用的方法較慢,今天檢測明天才有結果,另外篩查時一次好幾百萬的檢測量,為了降低成本,有時采取混合篩查手段,可能存在漏檢的問題?!?strong>許智介紹,該團隊即將推出的快速核酸檢測技術,采用石墨烯生物傳感芯片,通過電學檢測,成本低、速度快、靈敏度高,只需5分鐘就能出結果。

          填補國產空白,實現納米級別的精密位移!科研創新從儀器創新開始

          這些技術,則都是基于該團隊之前的技術積累。一是該團隊研發的材料生長設備能生長規?;?、均勻的石墨烯材料;二是基于該團隊具備弱信號檢測方面的經驗和能力?!耙驗椴《镜牧糠浅I?,它所能探測到電子信號比較微弱,這恰恰和我們做原子成像的經驗是相通的?!?/p>

          許智認為,相關技術的突破并不僅僅用于目前的科研設備,而是通過積累逐漸形成一定的技術儲備,遇到新的需求就可以很快實現轉移和轉化。

          依托材料實驗室創新樣板工廠,該團隊正快速推進產品產業化應用。目前,精密儀器團隊已有自主知識產權專利4項,申請審查中專利1項,擬申請專利5項。團隊在實驗室孵化的初創公司成立1年多,目前已簽訂和即將簽訂的合同額近千萬元。

          “松山湖處于大灣區核心地區,環境也很好。材料實驗室無論是在給予的創業扶持,還是在住房、待遇等生活保障等方面都很到位?!痹S智表示,東莞在加工配套和潛在客戶對接方面,都對團隊工作開展提供了比較好的條件,目前公司剛剛擴充了市場銷售方面的人員,接下來會將一部分工作重.點轉向市場拓展,力爭跨過從科研到市場之間的“死亡谷”。

          位移臺及核心產品推薦

          直線納米位移ML-92A

          直線納米位移ML-37A

          直線納米位移ML-23A

          直線納米位移ML-15A

          直線納米位移臺MF30-40A

          直線納米位移MF30-30A

          直線納米位移MF30-20A

          直線納米位移臺 Z軸掃描臺

          旋轉納米位移臺RF-5950A

          旋轉納米位移臺RF-33A

          三軸納米探針臺

          二維納米位移臺XYMF-133-100A平移臺

          等離子體增強化學氣相沉積系統(PECVD/CVD

          等離子體修飾系統

          低溫超高真空掃描隧道顯微鏡STM

          掃描探針控制器

          干式液氦溫區探針臺

          低溫液氦探針臺

          室溫自動探針臺

          超高真空磁力耦合傳樣桿

          超真空擺動機械手

           

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