一根非晶丝撬动传感新赛道,松山湖材料实验室解锁成果转化密码

一根直径仅几十微米、粗细不及头发丝一半的无机非晶丝,撑起了国产智能传感的 “神经末梢”,也撬动起一条全新的传感赛道。在松山湖材料实验室,非晶智芯团队致力于攻克高端磁传感材料难关,研发出国内首款 GMI-MEMS 智能磁传感芯片,走出了一条从材料攻关到产业生态构建的成果转化之路。一辆可自主上路、自主倒车入库的无人两轮电动自行车,正是这项技术落地的生动缩影。支撑车辆稳定运行的除了车载算力系统,还有一套由高精度传感器组成的感知网络。

“在这个踏板里面,有一个陀螺加速器,这就是无人驾驶非常关键的传感器。传统的摔车,一般是因为突然失去车身的平衡,但这套平衡系统,它的反应可以达到毫秒级,因此实现平衡运转,目前这类传感器已经实现了国产化了。” 台铃全球低碳出行研究院副院长梁锦辉介绍。

这种非晶丝磁灵敏度高、响应速度快。在过去,该材料主要依赖日本进口。非晶智芯团队负责人张超研究员介绍:“原来一米的丝就得卖2万元,它的材料成本可能不到100元。其实,价格贵只是第二个层面的问题,第一个层面是在某些特种领域里,这种非晶丝就是禁运的,根本拿不到,而我们有需求,且是刚需,我们就是要解决这些问题。”

为破解难题,张超从2010年起扎根非晶丝相关研究,从材料、工艺到器件、系统一步步摸索。“我觉得大概得有100多个工艺,这个过程非常艰苦。” 张超说。2020年,团队参与松山湖材料实验室建设,落地东莞。
东莞约22万家中小企业组成的产业基础,为科研提供了产业试验土壤。依托松山湖材料实验室,团队周边不到25公里范围就可以对接各类设备供应商,叠加实验室的技术、人才、资金与政策资源,研发进度持续加快。
依托平台赋能,张超团队打通全自主技术链路,攻克高阻抗变化率非晶丝材料难关,并在2024 年推出国内首款GMI-MEMS智能磁传感芯片,把国产弱磁传感器性能提升到新台阶。 “我们的传感器大家可以看到它的测试距离会更远,用我们专业地讲,我们可以到一个皮特,原来的这是毫特级,两者足足相差10亿倍。做到2×2个毫米就相当于完成了过去公斤级的产品,比如说在卫星的位置传感方面,过去的比我们重100倍,我们只有它1%的重量,航天发射对重量极为敏感,每个卫星都可以省下非常可观的重量,我们能做到如此小的封装规格,国外没有。” 张超说。
目前,这批智能磁传感芯片已经批量应用在电力监测、汽车电子领域。而大湾区智能传感器工程中心并不止步于芯片研发制造,还搭建起雨林式产业生态,汇聚国内磁传感相关企业,实现 IP 共享、产能协同。
中心利用公共平台的资源优势,联动高校科研院所进行工程师培养计划,总价值超30亿元的科研实验资产全部面向社会开放共享,让科研资源不再锁在实验室,助力更多创新成果落地,跑出加速度。参与培养计划的相关人员介绍:“让同学深度参与这些技术及科研基础能力的学习,让我们能够把校内的技术水平与社会真实的产业需求能够提前的对接起来。”
大湾区智能传感器工程中心的发展,是松山湖材料实验室科技成果产业化的鲜活样本。经过多年探索,实验室走出一条 “研发 + 服务” 的创新路径,通过并购参股、成果转让、企业攻关、产业集聚的松山湖模式,加速科研成果转化为产业实力。“原来的学校可能更加注重的是做样品,就是做0到1的这部分环节,我们实验室就要更注重的就是要把1拉长,把它变成100、1000、10000。” 实验室副主任付莹说。

松山湖材料实验室目前已经孵化培育硬科技企业超 70 家,近三成为专精特新企业,超四成为国家高新技术企业,孵化企业整体估值突破 400 亿元,形成覆盖先进材料、半导体、精密制造的产业集群,为广东制造业转型升级注入科创动力。该负责人补充:“更注重跟地方产业,跟广东、东莞相关产业形成深度融合,比如说开发一些新兴材料,然后提高了它的电机效率,这是已经产业化了。在一些无人机、人型机器人的电机企业得到了应用。”
以松山湖材料实验室为代表的重大科创平台,持续释放大平台集聚资源,链接产业的核心优势,打通从实验室到生产线的最后一公里,这套平台赋能、创新转化的实践路径,正是中国制造迈向中国制造的广东答案。
来源:广东电视台

