哈工程本科生为航空设备打造信息安全“金钟罩”
时间: 2024-04-22 06:26:11 | 作者: 江南电竞app测评

  中国青年报客户端讯(李颖超 章雨铭 李鸿岳 中青报·中青网记者 孟佩佩)近日,第二届全国先进的技术成果转化大会现场,由8名本科生组成的哈尔滨工程大学“御磁坚盾”团队展位吸引了众多企业代表驻足。三年探索,他们为航空设备打造的信息安全“金钟罩”,收获了宝钢金属、长安汽车等企业抛出的橄榄枝。

  据介绍,他们研发的“超轻高强韧镁锂基电磁屏蔽材料”,不仅能为航空航天、雷达通信等设备提供电磁屏蔽防护,还做到了在提高材料强度和韧性的同时降低重量。

  “御磁坚盾”团队负责人、哈工程材料科学与化学工程学院2020级本科生郭政佑说,在信息安全、航空航天和民用设备等领域,电磁屏蔽都是设备研发时要重点关注的问题,以铁、银、镍、铜、铝等为代表的金属基屏蔽材料虽然具有较为优异的电磁屏蔽性能,但是重量不够轻、加工性差。

  大二时,郭政佑在巫瑞智教授的专业导论课上,第一次接触到了世界上最轻的金属结构材料——镁锂合金。“镁锂合金是理想的电磁屏蔽材料,但是要想开展工程应用,需要协同提高其功能、结构和工艺三方面性能,才可以做到尖端设备的使用需求。”带着浓厚兴趣,郭政佑加入了巫瑞智带领的“镁锂基电磁屏蔽材料”课题研究组。

  “要让三方面性能协同提升,就像在玩跷跷板的时候找平衡。”郭政佑带领团队,开始大量查阅相关文献,希望找到一种融合方案。

  正在团队苦思冥想时,郭政佑突然想到了他玩过的弹球小游戏。“为什么不能像控制弹球一样控制电磁波,让它在穿透材料的过程中就损耗减弱直至消失?”按照这一个思路,团队成功计算出电磁波进入材料后的反射路径与电磁损耗,在理论上证明了设想的可行性。

  技术路线豁然开朗,实施路径却错综复杂。从2022年8月至2023年5月,团队在巫瑞智和师兄师姐的指导下,在实验室开启了一轮又一轮的实验。最终,他们实现了对材料强度和塑韧性的协同提升,完成了“刚柔并济”的目标。

  回忆起当时的实验场景,郭政佑说,“因为实验强度太大,一开始的参数设置又不太合适,我们报废过一台电源、两台磁力搅拌器,那也是我们实验过程中难忘的经历”。

  替换再替换,改进再改进,大家反复尝试着很多材料的组合和配比。终于,一种集超轻、高强韧、高电磁屏蔽性于一体的多功能镁锂基复合材料在实验室诞生了。

  “这种超轻镁锂基电磁屏蔽材料未来有望作为航空航天、雷达通信等设备中的电磁屏蔽结构件进行应用,将可以有效满足各类电子设备对结构、屏蔽性的使用需求和目标。”团队还在郭政佑牵头下达成了代工合作协议,并已实现了超薄箔材的产业化成形验证,同多家企业组织了密切合作。

  值得一提的是,团队由4名大四本科生和4名大三本科生组成,目前所有大四成员已经全部保研。郭政佑说:“好的学习成绩是科创道路上的基石,我们团队一直坚信,学习与科创是相辅相成的。”

  郭政佑介绍,下一步,团队将继续深入攻关,开发更先进、更高效、更高质量的新型电磁屏蔽材料,使其应用在民生电子消费等领域。指导教师巫瑞智谈到:“把‘基础的材料制造行业’和国家大力倡导的‘新质生产力’相结合,是我们材料科学与工程专业学生未来需要深入攻关的方向。”

  据了解,去年,该项目获得挑战杯主体赛特等奖。基于研究,团队还发表了4篇SCI论文、1篇北大核心期刊论文,其中3篇学生为第一作者,小组成员作为第一作者取得授权发明专利1项,实用新型专利3项,软件著作权1项。