清華新聞網(wǎng)11月17日電 第77屆德國(guó)紐倫堡國(guó)際發(fā)明展于當(dāng)?shù)貢r(shí)間11月1日至3日舉行。今年的展會(huì)吸引了來(lái)自21個(gè)國(guó)家和地區(qū)的發(fā)明家、企業(yè)及科研機(jī)構(gòu)參加，集中展示540項(xiàng)前沿科技成果。清華大學(xué)參賽團(tuán)隊(duì)的10個(gè)項(xiàng)目在此次發(fā)明展中全部獲獎(jiǎng)，包括3項(xiàng)金獎(jiǎng)（其中1項(xiàng)同時(shí)獲得國(guó)際發(fā)明者協(xié)會(huì)聯(lián)合會(huì)最佳發(fā)明獎(jiǎng)）、6項(xiàng)銀獎(jiǎng)、1項(xiàng)銅獎(jiǎng)。
戴小川團(tuán)隊(duì)與獲獎(jiǎng)證書(shū)獎(jiǎng)?wù)?/p>
生醫(yī)工程學(xué)院戴小川副教授團(tuán)隊(duì)牽頭的“零排異人機(jī)無(wú)縫融合腦機(jī)接口系統(tǒng)”項(xiàng)目獲得金獎(jiǎng)，并同時(shí)獲得國(guó)際發(fā)明者協(xié)會(huì)聯(lián)合會(huì)最佳發(fā)明獎(jiǎng)。該項(xiàng)目聚焦植入式腦機(jī)接口臨床轉(zhuǎn)化的“安全性”與“穩(wěn)定性”技術(shù)瓶頸，通過(guò)學(xué)科交叉創(chuàng)新，研發(fā)了“仿組織支架柔性神經(jīng)電極”技術(shù)，使電子植入物能夠與神經(jīng)組織三維交融，避免了排異反應(yīng)，在跨物種動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)了單神經(jīng)元水平的長(zhǎng)時(shí)程穩(wěn)定信號(hào)采集，有效解決了領(lǐng)域內(nèi)痛點(diǎn)問(wèn)題。該技術(shù)已于2023年完成成果轉(zhuǎn)化，授權(quán)合作企業(yè)開(kāi)發(fā)了全自動(dòng)電極植入機(jī)器人、高通量閉環(huán)電生理采集與刺激工作站及信號(hào)解析軟件產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了全棧式活體無(wú)縫融合腦機(jī)接口系統(tǒng)的產(chǎn)品矩陣投放，并與多家神經(jīng)外科領(lǐng)域頭部醫(yī)院和相應(yīng)團(tuán)隊(duì)合作推進(jìn)臨床試驗(yàn)，為植入式腦機(jī)接口技術(shù)在神經(jīng)系統(tǒng)功能障礙重建、多模態(tài)人機(jī)交互、人工智能-生物智能融合等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破提供了底層技術(shù)支持。
無(wú)人作業(yè)中的“感-傳-算-控”閉環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖
電子系、天基網(wǎng)絡(luò)與通信全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室馮偉研究員團(tuán)隊(duì)的“面向無(wú)人作業(yè)的感-傳-算-控閉環(huán)優(yōu)化方法”項(xiàng)目獲得金獎(jiǎng)。該項(xiàng)目面向近海、礦山、應(yīng)急等場(chǎng)景的無(wú)人作業(yè)需求，提出類(lèi)似“反射弧”的“感-傳-算-控”閉環(huán)模型，刻畫(huà)無(wú)人作業(yè)信息流轉(zhuǎn)過(guò)程；建立面向閉環(huán)負(fù)熵最大化的系統(tǒng)設(shè)計(jì)新框架，變革經(jīng)典雙工、多址技術(shù)，形成資源編排新模式；可提升極端環(huán)境、設(shè)施受限條件下無(wú)人作業(yè)效能，在廣域機(jī)器通信、智能體互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊。
王時(shí)光副研究員、王力軍教授團(tuán)隊(duì)
精儀系、時(shí)空信息精密感知技術(shù)全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室王時(shí)光副研究員、王力軍教授團(tuán)隊(duì)的“空天地一體化時(shí)頻同步技術(shù)”項(xiàng)目獲得金獎(jiǎng)。時(shí)間頻率作為可最精確測(cè)量的物理單位，是導(dǎo)航、通信等關(guān)鍵領(lǐng)域的核心基礎(chǔ)。當(dāng)前，為有效利用時(shí)頻資源，在遠(yuǎn)程地點(diǎn)實(shí)現(xiàn)高精度原子頻標(biāo)的精確復(fù)現(xiàn)仍是一大挑戰(zhàn)。項(xiàng)目建立了覆蓋1000公里的地面站，借助地球靜止軌道衛(wèi)星可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程及星上原子頻標(biāo)的高精度同步；同時(shí)建立了基于無(wú)人機(jī)的移動(dòng)平臺(tái)，在無(wú)人機(jī)上高精度復(fù)現(xiàn)地面原子頻標(biāo)，兩大技術(shù)路徑共同構(gòu)建起空天地一體化時(shí)頻同步技術(shù)體系。該技術(shù)使得更先進(jìn)的時(shí)頻標(biāo)準(zhǔn)、亞厘米級(jí)定位等應(yīng)用落地成為可能，為通信、物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域的發(fā)展提供有力支撐。
黃松嶺教授團(tuán)隊(duì)及參展項(xiàng)目成果
電機(jī)系黃松嶺教授團(tuán)隊(duì)的“蠕變損傷磁聲檢測(cè)技術(shù)與儀器”和“基于多場(chǎng)景應(yīng)用的高性能鈣鈦礦太陽(yáng)能電池”項(xiàng)目均獲得銀獎(jiǎng)?！叭渥儞p傷磁聲檢測(cè)技術(shù)與儀器”項(xiàng)目發(fā)明了一種可用于鐵磁性材料蠕變狀態(tài)評(píng)價(jià)的新型無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，并設(shè)計(jì)研發(fā)了系列化磁聲檢測(cè)儀器，為解決超超臨界電站鍋爐關(guān)鍵管道、航空發(fā)動(dòng)機(jī)熱端部件以及核工裝備中高溫結(jié)構(gòu)件的早期蠕變損傷檢測(cè)與安全評(píng)價(jià)提供了全新的技術(shù)手段，顯著提升了國(guó)家重大裝備的運(yùn)行可靠性和安全保障水平?！盎诙鄨?chǎng)景應(yīng)用的高性能鈣鈦礦太陽(yáng)能電池”項(xiàng)目充分挖掘鈣鈦礦太陽(yáng)能電池能帶隙可調(diào)、耐彎折、可透明化、制備靈活等特性，以及其具有的輕量化與可定制化的優(yōu)勢(shì)，并結(jié)合先進(jìn)的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，成功實(shí)現(xiàn)了具有優(yōu)異光電轉(zhuǎn)換效率與普適性的剛性、柔性及柔性半透明鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，相關(guān)成果可廣泛應(yīng)用于建筑光伏一體化、車(chē)載光伏、溫室農(nóng)業(yè)以及疊層電池等領(lǐng)域，為分布式清潔能源的高效利用提供了新路徑。
參展項(xiàng)目成果與曲鈞天副教授
深圳國(guó)際研究生院曲鈞天副教授團(tuán)隊(duì)的“融合視觸覺(jué)感知的動(dòng)態(tài)地形自適應(yīng)兩棲仿生海龜機(jī)器人”項(xiàng)目獲得銀獎(jiǎng)。該項(xiàng)目設(shè)計(jì)了基于海龜生物原型的智能兩棲仿生機(jī)器人，通過(guò)三大核心技術(shù)創(chuàng)新突破復(fù)雜環(huán)境適應(yīng)瓶頸：采用三自由度仿生鰭肢與輕量化殼體設(shè)計(jì)；通過(guò)步態(tài)優(yōu)化生成最小化運(yùn)輸成本的運(yùn)動(dòng)參數(shù)；研發(fā)視觸覺(jué)融合感知框架，在視覺(jué)受限場(chǎng)景中的環(huán)境分類(lèi)精度達(dá)99%。該機(jī)器人在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試與野外實(shí)驗(yàn)中展現(xiàn)出速度與能效的雙重提升。項(xiàng)目研發(fā)的機(jī)器人兼具環(huán)境適應(yīng)性與任務(wù)擴(kuò)展性，不僅為珊瑚礁采樣等場(chǎng)景提供創(chuàng)新解決方案，其控制架構(gòu)更可引領(lǐng)兩棲機(jī)器人技術(shù)進(jìn)入動(dòng)態(tài)環(huán)境自主適應(yīng)新階段。
“下一代片上超聲系統(tǒng)”項(xiàng)目
集成電路學(xué)院南天翔副教授團(tuán)隊(duì)的“下一代片上超聲系統(tǒng)”項(xiàng)目獲得銀獎(jiǎng)。該項(xiàng)目基于壓電微機(jī)械超聲換能器（PMUT）平臺(tái)，圍繞器件結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)工藝協(xié)同優(yōu)化、陣列架構(gòu)與集成方式等方面的創(chuàng)新，成功研制出高一致性、高性能的8英寸晶圓級(jí)大規(guī)模二維PMUT陣列，實(shí)現(xiàn)了高幀率實(shí)時(shí)三維超聲成像。項(xiàng)目成果充分展示了PMUT在超聲成像上的突出性能。依托其與CMOS工藝體系的高度兼容、低功耗、高集成度和可規(guī)?；圃斓葍?yōu)勢(shì)，團(tuán)隊(duì)構(gòu)建的三維集成片上超聲系統(tǒng)為下一代可穿戴超聲設(shè)備和便攜式醫(yī)學(xué)影像系統(tǒng)提供了技術(shù)基礎(chǔ)，推動(dòng)超聲影像朝小型化、低功耗和長(zhǎng)期連續(xù)監(jiān)測(cè)方向發(fā)展。未來(lái)，該技術(shù)將在心腦血管健康監(jiān)測(cè)、器官功能評(píng)估、慢性病管理、早期篩查和重大疾病預(yù)防等場(chǎng)景中提供全新的解決方案。
張建偉副研究員與參展項(xiàng)目
精儀系張建偉副研究員和西派特（北京）科技有限公司聯(lián)合研制的“基于近紅外分子光譜的煤炭在線(xiàn)分析系統(tǒng)”項(xiàng)目獲得銀獎(jiǎng)。該項(xiàng)目發(fā)明了基于近紅外光譜結(jié)合多元分析的技術(shù)，解決了煤質(zhì)在線(xiàn)檢測(cè)過(guò)程中煤樣顆粒不均勻、吸光嚴(yán)重、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量環(huán)境惡劣等技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)了對(duì)煤質(zhì)水分、熱值、灰分、固定碳等多項(xiàng)成分的實(shí)時(shí)在線(xiàn)精確檢測(cè)，檢測(cè)速度快、精度高，且對(duì)不同檢測(cè)場(chǎng)景的適應(yīng)性強(qiáng)，無(wú)放射源，安全環(huán)保。該技術(shù)可解決產(chǎn)煤、用煤企業(yè)傳統(tǒng)化驗(yàn)室檢測(cè)方法的時(shí)效滯后、勞動(dòng)力成本高等行業(yè)痛點(diǎn)。該系統(tǒng)已在多家煤化工廠(chǎng)、熱電廠(chǎng)、焦化廠(chǎng)應(yīng)用，產(chǎn)業(yè)應(yīng)用效果顯著。
任靜教授團(tuán)隊(duì)
能動(dòng)系任靜教授、李雪英副研究員團(tuán)隊(duì)的“高溫極端工況下動(dòng)力裝備的智能冷卻解決方案”項(xiàng)目獲得銀獎(jiǎng)。針對(duì)動(dòng)力設(shè)備中極端熱負(fù)荷問(wèn)題，該項(xiàng)目發(fā)現(xiàn)了湍流各向異性對(duì)近壁冷氣輸運(yùn)的控制機(jī)制，基于該機(jī)理并融合多源數(shù)據(jù)發(fā)展了物理信息嵌入的智能代理模型，提出了近壁射流冷卻的智能化優(yōu)化方法，將冷卻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)迭代周期縮短至原來(lái)的幾十分之一，搭建的智能冷卻設(shè)計(jì)優(yōu)化平臺(tái)能應(yīng)對(duì)數(shù)千開(kāi)爾文的高溫冷卻問(wèn)題。
TDA系統(tǒng)的多尺度熱仿真及熱設(shè)計(jì)框架
航院曹炳陽(yáng)教授團(tuán)隊(duì)的“芯片熱設(shè)計(jì)自動(dòng)化TDA系統(tǒng)”項(xiàng)目獲得銅獎(jiǎng)。該項(xiàng)目針對(duì)高功率和堆疊芯片的熱管理和熱設(shè)計(jì)難題，研發(fā)出國(guó)際首個(gè)芯片熱設(shè)計(jì)自動(dòng)化TDA（Thermal Design Automation）系統(tǒng)。系統(tǒng)構(gòu)建了納米至宏觀(guān)跨尺度的電熱耦合模型、高效求解算法以及熱物性數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)芯片電熱特性、溫度場(chǎng)及熱阻分布的準(zhǔn)確仿真，并對(duì)芯片進(jìn)行最小能耗和最小熱阻設(shè)計(jì)。該技術(shù)已指導(dǎo)國(guó)產(chǎn)芯片廠(chǎng)家有效降低芯片熱阻，減小功耗，提升芯片的工作性能和可靠性，縮短研發(fā)周期。TDA系統(tǒng)為芯片熱管理和設(shè)計(jì)提供精準(zhǔn)、高效、系統(tǒng)化解決方案，具有重要工程與社會(huì)意義。
德國(guó)紐倫堡國(guó)際發(fā)明展創(chuàng)立于1948年，是全世界歷史最悠久、最具影響力的國(guó)際發(fā)明展。
供稿：科研院
編輯：李華山
審核：郭玲
