睿韌™晶格:面向人體與機器接觸的可編程緩震平台
工程師實現彈性變形向來僅能選用橡膠高分子或金屬彈簧,但兩者均存在難以突破的物理短板。在衛星真空隔震、軍備抗衝擊等同時需要大行程壓縮、耐受極端工況的場景中,橡膠與彈簧會相繼失效,形成長期技術缺口。金屬晶格3D打印技術本有望彌補該空白,但市面現有晶格設計多主打輕量高剛性,無法實現可控彈性變形。
睿韌™晶格採用三明治夾層架構:兩側為剛性約束層,中間配置可參數化調控的弧形晶格。工程師可透過調整壁厚、扭轉角、孔隙率及排列方向,在單一零件內設定不同區域的剛度、緩衝及變形特性。該結構具備高彈性壓縮比、壓縮時近乎無側向膨脹的零泊松比特性,並可獨立調校三軸剛度。
相較傳統方案,睿韌™晶格結合橡膠的柔順緩衝能力與金屬的耐候性,目標應用於真空、高溫、腐蝕及輻射等苛刻環境。目前已遞交1項中國發明專利及4項實用新型專利,均處於審核階段。
項目是利用專利碳矽負極材料革新電池技術,以椰子殼和堅果殼等可再生農林廢棄物開發高純度、高比表面積碳包覆碳矽負極材料,適用於電動車、儲能系統、3C電子產品等高能量密度鋰離子電池。
金剛石是第四代半導體核心戰略材料,熱學、電學性能優於矽、碳化矽等材料,是高端晶片關鍵基底,已納入多國出口管制及我國“十五五”重點發展規劃。我國人造金剛石產能全球領先,但多應用於工具、珠寶領域,半導體級材料存在技術差距。隨著AI、高性能計算及先進封裝產業發展,高端晶片散熱瓶頸凸顯,傳統金剛石塊材加工難、成本高,難以適配現有產線,產業化受阻。
本項目依託香港大學前沿科研力量,構建港深聯動產學研體系,自主研發邊緣暴露剝離技術,在深圳前海佈局小試產線與協同創新中心,通過化學氣相沉積與純物理剝離工藝,批量製備超薄、超平整柔性金剛石晶圓。產品表面粗糙度低於1nm,可直接適配現有半導體產線;薄膜最小厚度400nm,熱導率達1300W/m·K,製備成本較傳統降低約99%,兼具柔性可彎曲特性。