旋转减震器

超材料（metamaterials）是一种非自然界物质，且无法由化学反应制成，而是在物理实验室中由几何设计制成。物理学家可赋予超材料特殊且想象不到的性质。随着这种材料日益普及，物理学家研发出一套工具箱，可制造出同时具有多种给定特性的材料。（图片来源：阿姆斯特丹大学）此项研究由阿姆斯特丹大学（University of Amsterdam）的物理学家Aleksi Bossart、David Dykstra、Jop van der Laan和Corentin Coulais领导。采用上述工具箱，这些物理学家创建出一种材料，可在被快速或缓慢压缩时改变其行为。此类新材料可应用于汽车减震器、可承受地震的建筑材料或可调节流量的压力阀。超材料是一种因其几何结构而非化学组成而具有非凡性能的工程材料。其复杂性取决于设计而非构造方式。一旦知道了正确的几何形状，3D打印机就可以制造出该材料。过去几年中，物理学家在设计具有有趣特性的超材料方面变得越来越熟练。例如，设计出非常轻其非常坚硬的材料，或者设计出具有奇怪机械性能的材料，这种材料在压缩时可向侧面收缩，或甚至可充当可编程的变形器，而普通材料仅可以扩展，。尽管操作起来很有难度，但该想法看起来很简单：如果需要一种具有特定特性的材料，那就找物理学家进行设计。但是，如果需要具有两种特殊性能的材料怎么办？如果需要根据情况在两个属性间进行切换怎么办？这些都是人们在寻找可承受地震材料时会遇到的典型问题。如在遇到地震冲击和日常生活中建筑物的微小震动，这种材料需要做出不同的反应。考虑到此类应用，Bossart、Dykstra、Van der Laan和Coulais开始设计一种材料，使其在单一结构中不仅仅只有一种功能，而是具备多种功能。于是他们设法打造出超材料，可根据压缩力的速度在侧面收缩或扩展。施加压力时，所有孔会一起变形，但是缓慢施加压力时与快速施加压力时，该变形会有所不同。

7月10日，华中科技大学与光谷“明星”企业——武汉格蓝若智能技术股份有限公司签署成果转化合作协议，由后者出资8000万元，对华中科技大学陈学东院士团队超精密主动减振技术进行产业转化。据悉，陈学东院士团队20年磨一剑，创新性地研发了准零刚度、频变阻尼、协同控制等超精密主动减振核心技术，突破了降频率与保承载、减共振与抑高频、减振动与稳位姿三大技术矛盾，解决了高性能主动减振关键核心技术难题。先后荣获国家技术发明二等奖2次、国家科技进步二等奖1次。超精密主动减振器是高端制造装备、精密仪器设备的核心功能部件，是保证这些装备高精度超稳定运行的关键。产品应用于半导体高端制造设备、高精密机械加工车床、量测/检测设备、高端电子显微镜、科学仪器/设施、机载光电系统等领域。该产品不仅可以高效隔离外部振动，还通过实时采集振动信息，基于先进的控制策略生成多维振动控制信号，精准抑制各种内外部扰动导致的台体振动，实现被减振部件接近“绝对静止”的状态。与国外长期从事主动减振技术研发的企业相比，国内企业在该领域的技术积累较少，特别是超精密主动减振技术长期落后于国外企业。格蓝若和陈学东院士团队，一举突破了超精密主动减振器关键技术壁垒，打破国外垄断，实现国产自主可控。专门承载此技术成果的武汉格蓝若精密技术有限公司于6月25日正式挂牌成立，基于前期合作研发成果，公司推出超精密型、抗冲击型、适用真空型等20余款超精密主动减振器，减振支撑形式包括空气弹簧、金属弹簧、磁浮弹簧、复合弹簧等，可以满足从公斤级到数十吨级设备的高性能减振需求。在当日的活动上，格蓝若作为湖北省人形机器人整机技术攻关“链主”，还展示了人形机器人样机产品，该人形机器人主要面向劳动作业型场景，身高180cm，体重100kg，自由度31+2，移动速度＞5km/h，负重能力＞40kg，最大关节扭矩380Nm，具备高通用性、高机动性、高负载能力、具身智能等特点。

8月13日，长征三号乙运载火箭携载“陆地探测四号 01星”成功发射。中国科学院合肥物质院固体所研制的高阻尼孪晶型金属减振器作为关键减振件应用于“陆地探测四号 01星”，助力对陆资源调查监测。 此前，该减振器已应用在 “高分七号”卫星和“ 5米光学卫星 02星”上。　“陆地探测四号01星”是《国家民用空间基础设施中长期发展规划(2015-2025年)》中陆地探测四号星座计划中的首颗星，是全球首颗全天候、高时间分辨率、宽视场的高轨、高分辨率地球同步轨道遥感卫星。与传统低轨SAR卫星、光学卫星相比，“陆地探测四号01星”可将高轨观测重访周期短、成像幅宽大等优势与微波观测不受气候限制(全天候)、不受光照限制(全天时)的优势结合起来，实现对我国本土及周边区域进行全天候、全天时的观测，满足防灾、减灾与地震监测、国土资源勘察以及海洋、水利、气象、农业、环保、林业等行业的应用需求。 　　针对“陆地探测四号01星”中高精度定轨加速度计在轨服役中遭受的低频、微振动干扰问题，固体所高阻尼材料研究团队在葛庭燧院士发现并提出的晶界内耗研究基础上，基于“高密度孪晶界面运动耗能”的高阻尼材料设计原理，研制了兼有金属刚性和橡胶高阻尼特性的微振动抑制敏感型减振合金，并与航天五院总体部合作，成功将其研制为高精密加速度计用低频、微振动抑制敏感的减振构件，实现对低频振动能的抑制高于99%，创新性地拓展了高阻尼合金的航天应用范围。 　　2015年1月，固体所同航天五院总体部合作开展了高分卫星微振动减振效应研究。2018年1月，“陆地探测四号01星”用高阻尼减振构件研制任务正式启动。近5年来，经过多次的方案论证、优化，研究团队突破了材料减振性能、高低温适应性、表面防腐处理等关键指标及工艺技术难题，最终研制出各项性能指标及空间环境适应性均优于技术要求的材料及产品。在项目执行过程中，研制测试材料、阻尼构件共计300余件，实现产品初样、正样一次性交付，建立了完善的材料工艺体系和质量控制体系，有效地保证了减振器服役性能的可靠性、稳定性和一致性，保障了航天任务的顺利完成。 　　未来，研究团队还将在轻质、高强韧、极低温、宽温域、宽频谱等方面开展新型高阻尼材料的基础理论和工程应用研究，持续为我国航天及民用减振降噪领域做出努力和贡献。交付的高性能金属减振器