军工新赛场之光启科学系列研究报告之一:光启超材料与外骨骼

基本结论

随着近年来军工行业的快速发展,越来越多的新技术新装备出现在公众视野中。同时,很多民营企业也瞄准了军工行业大发展的历史机遇,逐步涉足到军工行业中来。随之而来的,就是军工新产业、新面孔的诞生,这也是一个军工新赛场。在这样一波历史大潮中,我们希望通过研究揭开高精尖行业的神秘面纱,让高大上的行业更加接地气。

2010年,年仅26岁的杜克大学博士刘若鹏选择回国创业,与团队其他四名成员共同成立了深圳光启高等理工研究院。目前光启有三大核心产品线:分别是临近空间技术,超材料智能装备和智能光子技术。临近空间是指海拔20-100KM 的空间区域,“云端号”和“旅行者号”及太阳能方舟都属于临近空间飞行器;超材料智能装备目前借壳龙生股份;智能光子技术用于光子支付,互联网金融,安防等领域,光启会提供打包完整的解决方案。

超材料是光启的看家宝。超材料,即人造物质。从技术角度讲,超材料是材料逆向技术,是面对某种需求或任务定制的自然界不存在的物质。打开光启官网的介绍,我们看到其列出的技术创新是Meta-RF 电磁调制技术,超材料技术和智能光子技术,都是对“超材料”的应用。再看光启最近吸引眼球的两个计划——“旅行者”号小型气球和“云端号”飞艇。其核心的WIFI通信覆盖正是利用了“超材料”对天线的改进,其表面覆盖材料也是来源于对新复合材料的研发,从而刚性十足,同时能承受来自临近空间的电磁、紫外线、红外线等辐射,保证球体中的氦气不会爆炸。可以说光启的核心是一家材料公司,是一家把新材料走出实验室,走向民用化、商用化的公司,而其核心便是“超材料”。光启的成功来自其高起点和对前沿不懈的探索,可以说,每一项领域的应用成功都会给世界带来颠覆。

外骨骼是光启超材料的有效应用。外骨骼也叫可穿戴式超材料智能结构,目的是减少疲劳和增加耐力。在军事领域,机械外骨骼可以打造出超级战士,目前一个装备机械外骨骼的成年男子可以轻而易举托起100公斤以上的物品,而在胳膊上装备外骨骼后,一拳可以击穿7.62厘米厚的木板。可以让每个人受益,无论是战斗中的步兵,还是病人的移动。美国政府已投资数百万美元用于研制新一代基于外骨骼机器人技术的单兵作战装置。这套作战外骨骼系统不仅自身具有能源供应装置、能够对人体提供保护功能,而且还集成了大量的作战武器系统和现代化的通讯系统、传感系统及生命维持系统等,从而把一个普通的士兵变成了“机械超人”。在民用领域,机械外骨骼主要考虑到的是肢体有残疾或是需要康复的病人或老人。