1月29日这天,复旦大学集成电路与微纳电子创新学院搞了个大新闻,他们在《自然》主刊上用封面文章的形式,公布了一项重大的科研突破。由周鹏教授和马顺利研究员带着团队,搞出了一项叫“青鸟”的技术,这可是把原子层半导体材料真正用到了星载通信系统里,而且在太空中也能跑通了。这项成果对我国航天电子器件抗辐射领域来说,那是意义重大,算是从理论探索变成了实打实的工程应用。 这个“青鸟”系统专门在低地球轨道上放了个实验卫星,结果一下子就持续运行了270个昼夜。科研人员用它在太空和地面站之间稳定地传数据,这里面特别有意思的是,他们用了一份数字化的珍贵手稿来当传输载体,就是复旦大学校歌的手稿。在那么强的空间辐射环境里,这系统传的信号还是那么清晰完整,抗辐射能力确实杠杠的。 咱们知道,空间辐射一直是航天科技的一大难题。以前为了防辐射,大家只能靠堆屏蔽层或者用特殊工艺来硬扛,这样一来设备就会变得又重又耗电还贵。但这次复旦大学团队玩得不一样,他们直接从材料本身下手。分析结果显示,新器件在同样防护级别下重量能减到原来的30%以下;功耗也特别低;最重要的是寿命能到几百年。 周鹏教授解释说,原子层半导体材料的好处在于能精确控制材料层数和堆叠方式。这种“材料-器件-系统”一体化的设计思路,打破了传统电子设备非得靠外围防护的老套路。以后卫星互联网用这种轻量化、长寿命的设备建网成本就能大幅下降;深空探测任务有了高可靠性系统就能去更远更恶劣的地方;就算是民用商业卫星也能用得上更高效的技术。 这种从基础材料研究一直做到航天工程应用的全链条创新模式挺值得学习。复旦大学搞了个“基础研究-技术开发-工程验证”的转化机制,把材料科学、微电子学、航天工程等多领域的专家聚在一起合作。国际同行也说这研究不光解决了实际难题,还为二维材料等新型半导体材料开辟了新方向。 未来这个“青鸟”系统还得在更高轨道做更长周期的验证实验。随着航天事业越来越商业化、规模化,这种高性能、低功耗、长寿命的技术肯定能给咱们国家建空间基础设施和推动深空探测打下坚实的基础。大家都盼着这技术能早点变成大规模应用的实际成果呢。