
提起太赫茲波,很多人會(huì)感到有些神秘,但對(duì)于電磁波,大家也許并不陌生。
電磁波幾乎遍及生產(chǎn)生活的方方面面——手機(jī)、廣播利用無線電波進(jìn)行通信,紅外體溫計(jì)、電視遙控器、夜視設(shè)備的工作原理則是利用紅外線……太赫茲波是一種尚未被廣泛開發(fā)的電磁波,位于電磁波譜的微波與紅外線之間,其頻率在0.1太赫茲至10太赫茲范圍內(nèi),被評(píng)為“改變未來世界的十大技術(shù)”之一。
當(dāng)前,青島構(gòu)建“10+1”創(chuàng)新型產(chǎn)業(yè)體系,明確提出超前發(fā)展太赫茲、海洋電子信息、深海開發(fā)、空天信息、類腦智能等一批未來產(chǎn)業(yè)?!疤掌澲允艿街匾暎环矫媸乔鄭u已有一定的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),另一方面也與太赫茲產(chǎn)業(yè)化日趨成熟有關(guān),在無損檢測(cè)、生物醫(yī)學(xué)、公共安全、低空經(jīng)濟(jì)等多個(gè)領(lǐng)域展現(xiàn)出顯著的應(yīng)用潛力?!鼻鄭u青源峰達(dá)控股集團(tuán)有限公司、青島青源峰達(dá)太赫茲科技有限公司創(chuàng)始人朱新勇說。
產(chǎn)業(yè)化加速落地
太赫茲被青島放在未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展的優(yōu)先位置,很大程度上是因?yàn)檫@項(xiàng)前沿技術(shù)已從研發(fā)試驗(yàn)階段向商業(yè)化初期過渡。
“太赫茲并非單個(gè)產(chǎn)品,而是一種應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域的技術(shù),從工業(yè)檢測(cè)到生物醫(yī)療再到6G通訊,至少可應(yīng)用到83個(gè)領(lǐng)域。”朱新勇介紹。
其中,工業(yè)無損檢測(cè)是太赫茲應(yīng)用進(jìn)展最迅速的領(lǐng)域,市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到百億級(jí)。
隨著中國制造業(yè)向高端化、智能化轉(zhuǎn)型,對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和安全性的要求不斷提高,尤其是航空航天、新能源汽車、軌道交通等產(chǎn)業(yè)都需要新型檢測(cè)技術(shù)。以電池產(chǎn)業(yè)為例,企業(yè)一般利用射線來檢測(cè)鋰電池隔膜,但射線無法看到涂層的細(xì)微缺陷,且存在造成人員輻射的風(fēng)險(xiǎn)。青源峰達(dá)研發(fā)的太赫茲時(shí)域光譜檢測(cè)系統(tǒng)可以對(duì)鋰電池隔離膜厚度及均勻性進(jìn)行無損檢測(cè),已被國內(nèi)鋰電池龍頭企業(yè)采用。
“傳統(tǒng)無損檢測(cè)手段主要有超聲檢測(cè)、射線檢測(cè)、磁粉檢測(cè)、滲透檢測(cè)、渦流檢測(cè),各有優(yōu)劣。太赫茲與傳統(tǒng)技術(shù)路線并非替代的關(guān)系,而是一種很好的補(bǔ)充。比如X射線能量更高、穿透力更強(qiáng),強(qiáng)項(xiàng)在于金屬無損檢測(cè),而太赫茲在非金屬無損檢測(cè)場(chǎng)景更有優(yōu)勢(shì)?!敝煨掠卤硎?。
目前,青源峰達(dá)與漢纜股份、青島雙星等企業(yè)展開合作,服務(wù)電纜、輪胎、電池、風(fēng)電葉片、飛機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)等制造業(yè)無損檢測(cè)。
應(yīng)用場(chǎng)景仍需突破
太赫茲具有瞬態(tài)性、穿透性、寬帶性、指紋性等諸多特性,除了無損檢測(cè)外,在生物醫(yī)療、6G通信乃至文物保護(hù)等細(xì)分領(lǐng)域都有廣闊的發(fā)展前景。
比如,利用太赫茲的指紋性可以鑒別不同的物質(zhì),其原理是每個(gè)物體對(duì)太赫茲波的吸收特征各不相同,就像每個(gè)人的指紋都獨(dú)一無二。利用這種特性,太赫茲在安檢領(lǐng)域能夠在無接觸、無輻射的情況下檢測(cè)隱藏在衣服下或包裹中的違禁物品;在文物保護(hù)領(lǐng)域,可以在不接觸、不破壞的情況下分析文物成分;在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,可用于檢測(cè)藥材、糧食、農(nóng)產(chǎn)品的道地性。
利用太赫茲的高頻率和寬帶特性,則能實(shí)現(xiàn)超高速無線通信和超大容量數(shù)據(jù)傳輸,中國發(fā)射的6G試驗(yàn)衛(wèi)星已經(jīng)在空間環(huán)境中測(cè)試太赫茲通信。
朱新勇認(rèn)為,從技術(shù)水平來看,國內(nèi)的太赫茲發(fā)展與國外基本同步,但在應(yīng)用研究方面還有差距。比如,新加坡將太赫茲用于醫(yī)療檢測(cè),已經(jīng)進(jìn)入臨床階段,國內(nèi)這方面的研究還不多。
擴(kuò)展應(yīng)用場(chǎng)景也是青源峰達(dá)下一步的發(fā)力方向。青源峰達(dá)已與數(shù)百家客戶開展各領(lǐng)域的應(yīng)用研究工作,包括科研院所、電力公司、高鐵公司、?;费芯繖C(jī)構(gòu)、醫(yī)院、文保機(jī)構(gòu)等,形成了面向航天隔熱材料和涂層無損檢測(cè)等多個(gè)系統(tǒng)集成解決方案。
據(jù)了解,青源峰達(dá)今年將在文保和農(nóng)業(yè)兩個(gè)領(lǐng)域都取得訂單,同時(shí)在低空通信領(lǐng)域展開布局,解決地面基站信號(hào)覆蓋高度有限的難題。
打造高能級(jí)創(chuàng)新平臺(tái)
成立短短5年時(shí)間,青源峰達(dá)推出太赫茲三維層析成像系統(tǒng)、自動(dòng)隨形太赫茲無損檢測(cè)系統(tǒng)等多款核心產(chǎn)品,開發(fā)高精度光纖延遲線、太赫茲源和探測(cè)器、飛秒激光器等核心部件,成為國內(nèi)少數(shù)具備全鏈條太赫茲核心部件自主研發(fā)和生產(chǎn)能力的廠家之一。
但要將太赫茲打造成青島新的產(chǎn)業(yè)名片,靠一家企業(yè)單打獨(dú)斗還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。
太赫茲產(chǎn)業(yè)化既涉及基礎(chǔ)科學(xué)方面的研究,也包含軟硬件的研發(fā)制造,更需要大量應(yīng)用場(chǎng)景。促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研合作,集聚上下游企業(yè),形成完整產(chǎn)業(yè)鏈,才能推動(dòng)太赫茲技術(shù)從研發(fā)走向規(guī)?;瘧?yīng)用。
青源峰達(dá)已與青島市儀器儀表協(xié)會(huì)共同籌建國家太赫茲產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心(青島),致力于太赫茲技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化,整合優(yōu)質(zhì)資源,重點(diǎn)培養(yǎng)含太赫茲技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)品智造、軟件開發(fā)等全產(chǎn)業(yè)鏈高成長(zhǎng)性的企業(yè),通過技術(shù)創(chuàng)新和成果轉(zhuǎn)化,為青島乃至全國的產(chǎn)業(yè)升級(jí)注入新動(dòng)力。
“國家太赫茲產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心(青島)將搭建一系列高水平創(chuàng)新平臺(tái),建設(shè)太赫茲技術(shù)研發(fā)實(shí)驗(yàn)室、測(cè)試驗(yàn)證平臺(tái)、中試生產(chǎn)基地等,為科研人員提供良好的研發(fā)環(huán)境和條件。通過創(chuàng)新平臺(tái)的建設(shè),將吸引一大批國內(nèi)外優(yōu)秀的科研人才和創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)入駐,形成良好的創(chuàng)新氛圍和產(chǎn)業(yè)生態(tài)。”朱新勇對(duì)未來發(fā)展信心滿滿。
文章轉(zhuǎn)載自《青島日?qǐng)?bào)》
