清華大學(xué)在第二十三屆全國(guó)發(fā)明展覽會(huì)上摘得四金兩銀
清華新聞網(wǎng)11月12日電 11月7-9日，第二十三屆全國(guó)發(fā)明展覽會(huì)·一帶一路暨金磚國(guó)家技能發(fā)展與技術(shù)創(chuàng)新大賽在廣東佛山舉行。清華大學(xué)參加此次展會(huì)評(píng)選的6個(gè)項(xiàng)目全部獲獎(jiǎng)，其中航天航空學(xué)院教授馮雪等人發(fā)明的“柔性電子器件及其制造方法”、機(jī)械系教授葉佩青等人發(fā)明的“用于高端放療的快速成野多葉光柵”、電子系副教授楊昉等人發(fā)明的“電力線(xiàn)和可見(jiàn)光融合的通信方法及系統(tǒng)”和電子系副研究員喬飛等人發(fā)明的“一種面向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的模擬感知計(jì)算架構(gòu)”獲得金獎(jiǎng)；機(jī)械系教授曲良體等人發(fā)明的“表面太陽(yáng)能清潔水生產(chǎn)技術(shù)”和機(jī)械系副研究員王子羲等人發(fā)明的“一種驅(qū)動(dòng)閥門(mén)的氣動(dòng)執(zhí)行器”獲得銀獎(jiǎng)。
展覽現(xiàn)場(chǎng)
此屆展覽會(huì)以“發(fā)明、創(chuàng)新、合作、共贏(yíng)”為主題，旨在推進(jìn)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略、知識(shí)產(chǎn)權(quán)強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略，助力“一帶一路”建設(shè)、粵港澳大灣區(qū)建設(shè)進(jìn)一步落實(shí)。
據(jù)主辦方中國(guó)發(fā)明協(xié)會(huì)不完全統(tǒng)計(jì)，超過(guò)1900多個(gè)發(fā)明創(chuàng)新項(xiàng)目參加此次展覽會(huì)，項(xiàng)目涵蓋高端智能制造、智能家電、新一代信息技術(shù)、節(jié)能環(huán)保等重點(diǎn)領(lǐng)域近年來(lái)發(fā)明創(chuàng)新成果。全國(guó)發(fā)明展三天參觀(guān)人數(shù)約32000人次。閉幕式上，中國(guó)發(fā)明協(xié)會(huì)黨委書(shū)記、常務(wù)副理事長(zhǎng)兼秘書(shū)長(zhǎng)余華榮，佛山市委常委、副市長(zhǎng)蔡家華現(xiàn)場(chǎng)為1318個(gè)獲得本屆展覽會(huì)“發(fā)明創(chuàng)業(yè)獎(jiǎng)·項(xiàng)目獎(jiǎng)” 的優(yōu)秀代表頒獎(jiǎng)。
獲獎(jiǎng)項(xiàng)目簡(jiǎn)介
柔性電子器件及其制造方法
柔性電子器件是將有機(jī)/無(wú)機(jī)材料電子器件集成在柔性可延展襯底上，具有柔性可延展的特性，可以很好地適應(yīng)人體的各種復(fù)雜曲面。柔性電子的這些特點(diǎn)使其可與人體進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的舒適集成。同時(shí)也決定了未來(lái)其在醫(yī)療診斷、健康監(jiān)測(cè)以及智能感知領(lǐng)域必將發(fā)揮重要作用。
柔性電子器件制備流程圖
基于健康大數(shù)據(jù)的智慧醫(yī)療是未來(lái)醫(yī)療的大趨勢(shì)，而柔性電子器件作為支撐數(shù)字醫(yī)療的核心部分在整個(gè)生理參數(shù)的監(jiān)測(cè)中起著舉足輕重的作用。針對(duì)柔性電子器件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制備過(guò)程，該項(xiàng)目提出了一種在柔性的基底上進(jìn)行制備微結(jié)構(gòu)方法，通過(guò)在柔性襯底上制備的微結(jié)構(gòu)進(jìn)行應(yīng)變隔離，不僅使得在制備器件的沉積薄膜的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)了硬質(zhì)薄膜褶皺的可調(diào)控，同時(shí)提升了器件的拉伸性能，使得相同設(shè)計(jì)的柔性電子器件具有更好的延展性，另外由于微結(jié)構(gòu)的存在，使得硬質(zhì)薄膜和柔性基底之間的脫層情況得到大幅改善，大大減小了脫層情況的發(fā)生，為柔性電子器件的設(shè)計(jì)和制備提供一定的結(jié)構(gòu)和方法指導(dǎo)。
用于高端放療的快速成野多葉光柵
快速成野多葉光柵（F-MLC，F(xiàn)ast Multi Leaf Collimator）應(yīng)用于腫瘤放射治療裝備，是高端精準(zhǔn)放療裝備的關(guān)鍵功能部件，用于X射線(xiàn)放療設(shè)備的適形調(diào)強(qiáng)和劑量精確控制，保證X射線(xiàn)殺死腫瘤細(xì)胞，保護(hù)腫瘤周?chē)恼＝M織，其性能指標(biāo)直接決定治療質(zhì)量。
F-MLC樣機(jī)
該團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了微特直線(xiàn)電機(jī)和集成驅(qū)動(dòng)控制單元，并研究開(kāi)發(fā)了一種微特直線(xiàn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的快速成野多葉光柵（F-MLC）。F-MLC的運(yùn)行速度相比傳統(tǒng)MLC提高一個(gè)數(shù)量級(jí)，葉片驅(qū)動(dòng)元器件數(shù)量減少一半，運(yùn)動(dòng)精度也優(yōu)于傳統(tǒng)MLC。發(fā)明項(xiàng)目的性能達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白，為研制自主可控的高端精準(zhǔn)放療裝備提供關(guān)鍵部件保障。
電力線(xiàn)和可見(jiàn)光融合的通信方法及系統(tǒng)
可見(jiàn)光通信(Visible Light Communication，VLC)是一種新興的、短距離高速無(wú)線(xiàn)光通信技術(shù)。VLC具有頻譜寬、速率高、綠色節(jié)能、泛在覆蓋、可與智能照明有機(jī)結(jié)合等優(yōu)點(diǎn)，特別適用于安全通信、泛在接入、無(wú)線(xiàn)信號(hào)深衰落及電磁敏感等場(chǎng)合。
基于本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的電力線(xiàn)可見(jiàn)光通信系統(tǒng)燈具和手持終端
該發(fā)明利用可見(jiàn)光通信與電力線(xiàn)通信技術(shù)構(gòu)建深度融合的異構(gòu)傳輸架構(gòu)，突破傳統(tǒng)單一網(wǎng)絡(luò)的通信限制；創(chuàng)新性地將光、電信號(hào)進(jìn)行光電融合處理，從根本上解決了電力線(xiàn)通信技術(shù)(PLC)無(wú)法支持移動(dòng)、可見(jiàn)光通信(VLC)技術(shù)難以低成本地接入骨干網(wǎng)，以及其他通信系統(tǒng)難以提供良好覆蓋的技術(shù)難點(diǎn)。創(chuàng)新性地實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一框架處理，通過(guò)相互協(xié)同，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)體系的融合貫通，提高了傳輸?shù)男屎汪敯粜?，同時(shí)大幅降低了部署成本。
一種面向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的模擬感知計(jì)算架構(gòu)
該發(fā)明面向終端智能視覺(jué)感知領(lǐng)域，解決終端智能設(shè)備的能量受限與智能化需求之間的矛盾，為終端設(shè)備提供智能視覺(jué)處理能力。
智能語(yǔ)音感知芯片成果圖
該發(fā)明實(shí)現(xiàn)了對(duì)多媒體視聽(tīng)覺(jué)對(duì)象的特征提取和特征分類(lèi)，并且對(duì)樣本參數(shù)和突觸權(quán)重的計(jì)算是在模擬域中進(jìn)行，具有高能效的特點(diǎn)。同時(shí)該架構(gòu)減少了模數(shù)和數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊的代價(jià)，進(jìn)一步降低了能耗。該發(fā)明技術(shù)與這些數(shù)字域加速器的研究可以相互補(bǔ)充，將持續(xù)感知任務(wù)前移到近傳感器端的模擬信號(hào)域，為后級(jí)的數(shù)字信號(hào)域加速器濾除冗余信息，減少數(shù)字信號(hào)域加速器的處理時(shí)間和能量消耗。
表面太陽(yáng)能清潔水生產(chǎn)技術(shù)
該項(xiàng)目提供了一種全新的水清潔材料/技術(shù)，能夠利用太陽(yáng)能實(shí)現(xiàn)高效清潔水生產(chǎn)。其中關(guān)鍵材料是團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的高效石墨烯水蒸發(fā)材料，其能夠有效利用太陽(yáng)能及環(huán)境能量，快速將水體中的水以蒸汽形式蒸發(fā)出來(lái)，產(chǎn)生清潔水。關(guān)鍵材料能夠適用于多種不同水體的清潔，包括湖水、江河水、鹽堿水、特別是海水。團(tuán)隊(duì)已經(jīng)設(shè)計(jì)并構(gòu)造了清潔水生產(chǎn)原理模型樣機(jī)，可以直接漂浮在海面、湖面上使用生產(chǎn)清潔水。該清潔水生產(chǎn)技術(shù)無(wú)需電能，清潔水生產(chǎn)成本遠(yuǎn)低于現(xiàn)有清潔水技術(shù)，且環(huán)保無(wú)污染，操作簡(jiǎn)單。
清潔水生產(chǎn)裝置
一種驅(qū)動(dòng)閥門(mén)的氣動(dòng)執(zhí)行器
該項(xiàng)目的研發(fā)基于中遠(yuǎn)集團(tuán)BOS壓載水處理系統(tǒng)中的大流量全自動(dòng)自清洗過(guò)濾器的開(kāi)發(fā)，普通大型閥門(mén)的執(zhí)行速度難以滿(mǎn)足其反沖洗快速開(kāi)啟的速度要求，亟待研發(fā)一種新型快動(dòng)作閥門(mén)。經(jīng)過(guò)多輪設(shè)計(jì)完善與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，最終定型此快動(dòng)作閥門(mén)。該快動(dòng)作閥門(mén)可在非常短的時(shí)間內(nèi)（小于0.2s）執(zhí)行大型蝶閥的開(kāi)啟和關(guān)閉動(dòng)作，是目前全球執(zhí)行速度最快的大型閥門(mén)。
一種驅(qū)動(dòng)閥門(mén)的氣動(dòng)執(zhí)行器局部圖
與傳統(tǒng)蝶閥氣動(dòng)執(zhí)行器相比，該氣動(dòng)執(zhí)行器通過(guò)內(nèi)部結(jié)構(gòu)改造，增加了壓縮空氣蓄能腔和大流量的排氣口，解決了氣動(dòng)執(zhí)行器動(dòng)作期間補(bǔ)氣能力、排氣能力受限的速度瓶頸，從而解決了閥門(mén)快動(dòng)作的問(wèn)題。同時(shí)該執(zhí)行器對(duì)氣源管路無(wú)改造要求（與傳統(tǒng)氣動(dòng)執(zhí)行器安裝條件相同），安裝方便，動(dòng)作可靠，成本遠(yuǎn)低于液壓閥門(mén)。
供稿：科研院
編輯：李晨暉
審核：呂 婷
