首頁 資訊 關注 科技 娛樂 汽車 房產 圖片 視頻

業內

旗下欄目: 業內 數據 數碼 手機

拜望電子科技大學太赫茲科學技能四川省重點嘗試室:6G有望從這里

來源:網絡整理 作者:莉蓉 人氣: 發布時間:2018-09-21
摘要:4月24日,電子科技大學太赫茲科學技術四川省重點實驗室內,工作人員在做實驗。記者郝飛攝 與微波比,它看東西更清楚;與可見光比,它是“透視眼”,能輕易穿透人的衣物;和紅外光比,它“嗅覺”靈敏,能區別是否攜帶毒品、爆炸物等違禁品;相較之X光,它很

  4月24日,電子科技大學太赫茲科學技術四川省重點實驗室內,工作人員在做實驗。記者郝飛攝

  與微波比,它看東西更清楚;與可見光比,它是“透視眼”,能輕易穿透人的衣物;和紅外光比,它“嗅覺”靈敏,能區別是否攜帶毒品、爆炸物等違禁品;相較之X光,它很安全,不會破壞生物組織……太赫茲波在醫療診斷、天文、物體成像、工業探傷、寬帶移動通信、雷達探測等眾多領域顯示出了重大的科學價值及實用前景。

  電子科技大學的太赫茲科學技術四川省重點實驗室,有一群科學家在研究,讓太赫茲波應用于無線通信、分析探測中醫藥、無損傷檢測微小的癌癥病灶……

  4月24日,記者走進該實驗室實地探訪。

  A

  實驗室里的“最前沿”

  太赫茲技術將成6G通信的基礎

  6G時代 醫生做遠程手術如身臨其境

  電子科技大學沙河校區逸夫樓,是太赫茲科學技術四川省重點實驗室所在地。總共5層的建筑,4層都分布有實驗室的辦公場所,總面積達到2300多平方米,600多套科研儀器設備運行其間。

  記者剛來到一樓的“太赫茲輻射源研究部”門口,就聽到嗡嗡的機器轟鳴聲,輻射源正產生源源不斷的太赫茲波。

  “太赫茲波是指頻率在0.1太赫茲至10太赫茲波段內的電磁波,波長介于紅外線與微波之間,由動植物自身產生并向外輻射。”實驗室主任鄢揚教授介紹。

  實驗室始建于2010年,但這里的太赫茲科技研究已經有20多年了。實驗室創始人、中國科學院院士劉盛綱和團隊一起,作出了國際學術界公認的原創性或奠基性成果,太赫茲科學與技術等領域的研究處于國際領先地位。

  如何獲得穩定的太赫茲波源,成為該技術應用的關鍵。

  “以往都是通過電子學或光子學的方式獲取,電子學方法只能有效應用在微波、毫米波,光子學方法只能用在光波,介于兩者之間的太赫茲波頻段,缺乏有效的研究和處理手段。”鄢揚說,將電子學與光子學手段結合,可直接產生中間高頻率的太赫茲波,已通過初步實驗驗證。

  實驗室內,外觀看起來如一個鐵箱子的設備,就是這種想法的“現實版”設備。

  實驗室在國內率先研制出了太赫茲回旋管,是目前太赫茲頻段輸出功率最高的器件。“我們正努力將真空電子器件向太赫茲領域拓展,大部分太赫茲源的輸出功率很小,一般為毫瓦級,而太赫茲回旋管的輸出功率可達兆瓦級,我們所研制的器件最高頻率達到0.46太赫茲,功率達千瓦級。”鄢揚說,頻率高、功率大意味著可用于遠距離、高分辨率雷達、探測和通信系統,還可用于受控熱核聚變,滿足未來人類社會穩定持久的能源需求。

  國際通信聯盟已指定下一代地面無線通信的頻段為0.12太赫茲至0.22太赫茲,太赫茲技術將成為未來6G通信的基礎,人類有望進入太赫茲通信時代。

  傅文杰副教授表示,傳輸電視信號的波段頻率比廣播高,所以有了清晰的圖像;5G則將頻譜資源擴展到了毫米波,太赫茲波有望為“6G”提供基礎波段。

  以太赫茲波為基礎的6G無線通信,將比現有5G快100倍,加載的信息量也更大,如同5G可讓醫生實時遠程控制做手術的機器手,太赫茲帶來的6G將讓這種手術進入VR(虛擬現實),立體三維空間視頻,實時無延遲傳輸,讓醫生身臨其境,就像在真實手術室工作一樣。

  B

  與科學家聊聊

  跑馬拉松的 百米跑也不能弱

  逸夫樓4樓,陣陣濃郁的中藥味從太赫茲成像波譜實驗室飄出來。“研究電磁波的地方怎么會有中藥味?”記者還以為走錯了地方。

  “我們在做中藥樣品檢測。”項目負責人周俊副教授打消了記者的疑惑。

  實驗臺前,穿白大褂的工作人員,將一株一株完整的白芷放在太赫茲波譜平臺上。點擊電腦操作,發射太赫茲波,顯示屏上出現了這種草藥獨特的圖案。

  太赫茲波有極強的穿透性,對不透明物體能完成透視成像,故用來做生物樣品檢測是其應用趨勢之一。周俊副教授牽頭建立中醫藥特征譜,對成都中醫藥大學提供的白芷、羌活、貝母、川芎等5種中藥做檢測,樣品數量有200個。通過這種方法,給中草藥定性定量。檢測樣本越來越多,形成數據庫,就建立了一套標準,哪種藥、哪個區域產的好,都能比較查詢。

  正說著,剛剛回到實驗室的劉頔威研究員被大家叫住了,“快來說說你聯系的那個項目。”

  劉頔威最近在和成都企業奧泰醫療系統有限公司聯系。這家企業在研發、制造和銷售醫用超導磁共振醫學成像系統等高端醫學影像診斷設備核心部件和整機。劉頔威說,利用太赫茲波制造共振成像設備,可用于藥物研發、醫療診斷,一處癌癥病灶過去可能長到指甲蓋大小才能發現,太赫茲設備即便是一個小點也能判斷。國外進口一臺此類設備要數千萬元,若實現本土化生產,可降30%。

  “你看,這就是太赫茲與產業結合,是我們尋求技術落地的一種方式。”站在一旁的鐘任斌副教授說。

  “跑馬拉松的,百米跑也不能弱。研究前沿技術,也要把成果應用起來。”在周俊看來,該邊做邊用。成都中醫藥大學中草藥研究給他提供了機會。

  C

  一種困惑

  有研究高地 川企為什么不加入做應用

  全球都在搶占太赫茲技術“風口”:2004年,太赫茲技術首次被美國科學家提出,并且被美國政府評為“改變未來世界的十大技術”之一;2005年,日本更是將其列為“國家支柱十大重點戰略目標”之首。全球太赫茲應用市場高速擴容,年均增長率約26%。

  但鐘任斌卻說,雖然太赫茲實驗室在成都,川內做太赫茲技術應用的企業卻很少。

  四川真為太赫茲科技有限公司是可查到的唯一 一家川內太赫茲技術相關企業,主要業務也僅是代理國外太赫茲相關設備和器件等銷售業務。該公司總經理周能表示,在推利用太赫茲波的安檢門,估計原型機一年內做出來,推向市場還需三五年。除資金、技術上的困難外,產業鏈上參與企業太少,如何兌現經濟價值也還有待求證。

  受訪的多位專家認為,企業對太赫茲這個前沿技術還處于觀望階段。川內太赫茲技術應用只有研究機構、高校在做,上市公司、國有平臺公司沒有主動參與。而發達國家,從研發開始就有企業參與。

責任編輯:莉蓉
状元红83055三肖中特