课程回顾（三）丨郑泉水院士：超滑技术的未来世界

7月21日上午，清华大学钱学森力学班暨深圳零一学院2021暑校“X-idea—交叉创新挑战性问题”系列课程第三讲在腾讯会议上开讲。中国科学院院士郑泉水教授给同学们带来了“超滑技术的未来世界”的学术报告。报告采用线上直播的形式进行，吸引了百余名师生热情参与。本次课程由钱班杨鼎麟学长主持。

报告开始前，杨鼎麟学长简要介绍了郑泉水院士现阶段的研究兴趣和方向，以及他关于原始创新或颠覆性创新的思考。

随后，郑泉水院士从五个部分给大家介绍超滑技术的未来世界。首先为同学们介绍了超滑技术的诞生、发展、现有成果、未来展望以及他对科研的一些看法。他首先讲述了目前中国在科技创新方面的遇到的困难与挑战，并说明了“从零到一”是创新的难点所在。他为同学们描述了从零到一创新的“双重死亡谷”的概念：第一重来自于最初研究的投入消耗，第二重来自从理论到实际应用的转化难度，并以自身所做的科研工作经历为例展开讲述。

接着郑泉水院士讲述了超滑技术的诞生过程。物质世界最底层的现象是运动（和相互作用），而运动带来了摩擦和磨损。摩擦和磨损导致了大量的能量和材料损耗，也促使人们开始研究如何实现零摩擦和零磨损。从1983年“玩具模型”猜想开始的一系列研究，使得超滑技术逐渐成为一个新的领域。郑泉水院士团队在超滑技术的研究中作出了巨大的贡献，同时也在超滑技术领域中处于领先地位。

郑泉水院士描述了超滑技术的未来应用。比如超滑硬盘，这是郑院士团队第一个使用超滑技术的产品样机。其潜在信息存储量远大于现有的硬盘，且使用寿命也大大提高。还有空天技术方面的应用，如陀螺仪、轴承等。同时在机械原型样机上实现了100公里的无磨损。目前郑泉水院士团队黄轩宇（钱班2016级）也已发明出基于超滑技术的超级微发电机，是一种高效、小尺寸、长寿命的发电机，有望得到广泛应用。越来越多的创造性产品通过超滑技术得以实现。超滑技术也是一种信息和智能时代的底层技术，可用于信息获取、传输、分析、存储等多个方面。

随后，郑泉水院士讲述了零一模式和其他成功的创新人才培养模式的区别和联系，以卡文迪许实验室为例，说明了年龄与创新的关系，鼓励同学们在青春年少时发现自己感兴趣的方向，深入钻研，提出创新性问题。

最后，郑泉水院士又通过讲述自身的求学和研究历程，向同学们阐释了“敢于舍得，敢作敢为”的精神，并引用爱因斯坦的一句话“如果一个想法最初听起来不荒谬，那就不要对它寄予希望”来鼓励同学们多提问，不怕犯错。

郑泉水院士的报告后，同学们针对挑战性问题分组进行了热烈的讨论，提出了诸多创造性的想法。

超滑技术在未来世界将应用在哪些领域？

一组同学提出用结构超滑技术来实现一些人工关节的使用的设想。目前关节的磨损困扰着大量的中老年人，如果能找到一种人体亲和的材料并将其处理为超滑材料，很有可能解决各种关节磨损带来的疾病。同时还提出辐射防护膜和医用胶布的概念。

另一组同学设想了将超滑技术用于航天器中避免冷焊现象的发生。由于太空中气压几乎为零，使得固体表面失去吸附的气体，在相互接触时会发生粘合，一定压力下进一步黏着，即发生冷焊。冷焊会导致航天器上的一些活动部件发生故障，所以若将超滑技术应用于航天器，可能可以有效避免冷焊现象，减少事故的发生。

另外，其他小组也都提出了很多创新性的想法。比如超滑技术应用在军事领域的制导、应用于建筑结构的材料以及在未来的交通运输方面将获得非常广泛的应用。上述的想法和问题也得到了郑泉水院士的认可。

如何更好的实现结构超滑？

一组同学有感于边界效应对超滑材料的影响，提出了边界效应的可能解决方案。边界效应限制了超滑材料的使用尺度只能在很小的量级，因而同学们提出利用镶边或者卷边的方案来减小边界效应，以扩大超滑材料的使用尺度。

其他组同学提出了石墨岛、超滑单元组成宏观超滑以及能否在技术实现在超滑和超不滑等具有创造性的想法。

还有许多同学提出了创新性的想法，郑泉水院士对这些想法和问题进行了点评与总结，肯定了同学们活跃的思维和跨学科思考的能力，为同学们的想法提出了很多宝贵意见，并表示了对同学们的期待。

学员合影（左右滑动查看）

撰稿人丨零一学院学生：关天瑜  李远卓

往期推荐 ●●

深圳零一学院

零一学院传承清华钱班十二年的探索实践，走出清华校园，面向更广泛的青少年学生群体开展拔尖创新人才的培长。在学生所在大学学业的同时，让他的创新天赋充分绽放，有机会成为能够通过科技创新改变世界、创造未来的世界级科学家和创新家。2021年7月零一学院将迎来首届为期4周的暑校活动。