提起太赫茲波，很多人會感到有些神秘，但對于電磁波，大家也許并不陌生。
電磁波幾乎遍及生產(chǎn)生活的方方面面——手機、廣播利用無線電波進行通信，紅外體溫計、電視遙控器、夜視設(shè)備的工作原理則是利用紅外線……太赫茲波是一種尚未被廣泛開發(fā)的電磁波，位于電磁波譜的微波與紅外線之間，其頻率在0.1太赫茲至10太赫茲范圍內(nèi)，被評為“改變未來世界的十大技術(shù)”之一。
當(dāng)前，青島構(gòu)建“10+1”創(chuàng)新型產(chǎn)業(yè)體系，明確提出超前發(fā)展太赫茲、海洋電子信息、深海開發(fā)、空天信息、類腦智能等一批未來產(chǎn)業(yè)。“太赫茲之所以受到重視，一方面是青島已有一定的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，另一方面也與太赫茲產(chǎn)業(yè)化日趨成熟有關(guān)，在無損檢測、生物醫(yī)學(xué)、公共安全、低空經(jīng)濟等多個領(lǐng)域展現(xiàn)出顯著的應(yīng)用潛力。”青島青源峰達控股集團有限公司、青島青源峰達太赫茲科技有限公司創(chuàng)始人朱新勇說。
產(chǎn)業(yè)化加速落地
太赫茲被青島放在未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展的優(yōu)先位置，很大程度上是因為這項前沿技術(shù)已從研發(fā)試驗階段向商業(yè)化初期過渡。
“太赫茲并非單個產(chǎn)品，而是一種應(yīng)用于各個領(lǐng)域的技術(shù)，從工業(yè)檢測到生物醫(yī)療再到6G通訊，至少可應(yīng)用到83個領(lǐng)域。”朱新勇介紹。
其中，工業(yè)無損檢測是太赫茲應(yīng)用進展最迅速的領(lǐng)域，市場規(guī)模達到百億級。
隨著中國制造業(yè)向高端化、智能化轉(zhuǎn)型，對產(chǎn)品質(zhì)量和安全性的要求不斷提高，尤其是航空航天、新能源汽車、軌道交通等產(chǎn)業(yè)都需要新型檢測技術(shù)。以電池產(chǎn)業(yè)為例，企業(yè)一般利用射線來檢測鋰電池隔膜，但射線無法看到涂層的細(xì)微缺陷，且存在造成人員輻射的風(fēng)險。青源峰達研發(fā)的太赫茲時域光譜檢測系統(tǒng)可以對鋰電池隔離膜厚度及均勻性進行無損檢測，已被國內(nèi)鋰電池龍頭企業(yè)采用。
“傳統(tǒng)無損檢測手段主要有超聲檢測、射線檢測、磁粉檢測、滲透檢測、渦流檢測，各有優(yōu)劣。太赫茲與傳統(tǒng)技術(shù)路線并非替代的關(guān)系，而是一種很好的補充。比如X射線能量更高、穿透力更強，強項在于金屬無損檢測，而太赫茲在非金屬無損檢測場景更有優(yōu)勢。”朱新勇表示。
目前，青源峰達與漢纜股份、青島雙星等企業(yè)展開合作，服務(wù)電纜、輪胎、電池、風(fēng)電葉片、飛機、發(fā)動機等制造業(yè)無損檢測。
應(yīng)用場景仍需突破
太赫茲具有瞬態(tài)性、穿透性、寬帶性、指紋性等諸多特性，除了無損檢測外，在生物醫(yī)療、6G通信乃至文物保護等細(xì)分領(lǐng)域都有廣闊的發(fā)展前景。
比如，利用太赫茲的指紋性可以鑒別不同的物質(zhì)，其原理是每個物體對太赫茲波的吸收特征各不相同，就像每個人的指紋都獨一無二。利用這種特性，太赫茲在安檢領(lǐng)域能夠在無接觸、無輻射的情況下檢測隱藏在衣服下或包裹中的違禁物品；在文物保護領(lǐng)域，可以在不接觸、不破壞的情況下分析文物成分；在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，可用于檢測藥材、糧食、農(nóng)產(chǎn)品的道地性。
利用太赫茲的高頻率和寬帶特性，則能實現(xiàn)超高速無線通信和超大容量數(shù)據(jù)傳輸，中國發(fā)射的6G試驗衛(wèi)星已經(jīng)在空間環(huán)境中測試太赫茲通信。
朱新勇認(rèn)為，從技術(shù)水平來看，國內(nèi)的太赫茲發(fā)展與國外基本同步，但在應(yīng)用研究方面還有差距。比如，新加坡將太赫茲用于醫(yī)療檢測，已經(jīng)進入臨床階段，國內(nèi)這方面的研究還不多。
擴展應(yīng)用場景也是青源峰達下一步的發(fā)力方向。青源峰達已與數(shù)百家客戶開展各領(lǐng)域的應(yīng)用研究工作，包括科研院所、電力公司、高鐵公司、?；费芯繖C構(gòu)、醫(yī)院、文保機構(gòu)等，形成了面向航天隔熱材料和涂層無損檢測等多個系統(tǒng)集成解決方案。
據(jù)了解，青源峰達今年將在文保和農(nóng)業(yè)兩個領(lǐng)域都取得訂單，同時在低空通信領(lǐng)域展開布局，解決地面基站信號覆蓋高度有限的難題。
打造高能級創(chuàng)新平臺
成立短短5年時間，青源峰達推出太赫茲三維層析成像系統(tǒng)、自動隨形太赫茲無損檢測系統(tǒng)等多款核心產(chǎn)品，開發(fā)高精度光纖延遲線、太赫茲源和探測器、飛秒激光器等核心部件，成為國內(nèi)少數(shù)具備全鏈條太赫茲核心部件自主研發(fā)和生產(chǎn)能力的廠家之一。
但要將太赫茲打造成青島新的產(chǎn)業(yè)名片，靠一家企業(yè)單打獨斗還遠遠不夠。
太赫茲產(chǎn)業(yè)化既涉及基礎(chǔ)科學(xué)方面的研究，也包含軟硬件的研發(fā)制造，更需要大量應(yīng)用場景。促進產(chǎn)學(xué)研合作，集聚上下游企業(yè)，形成完整產(chǎn)業(yè)鏈，才能推動太赫茲技術(shù)從研發(fā)走向規(guī)?；瘧?yīng)用。
青源峰達已與青島市儀器儀表協(xié)會共同籌建國家太赫茲產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心（青島），致力于太赫茲技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化，整合優(yōu)質(zhì)資源，重點培養(yǎng)含太赫茲技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)品智造、軟件開發(fā)等全產(chǎn)業(yè)鏈高成長性的企業(yè)，通過技術(shù)創(chuàng)新和成果轉(zhuǎn)化，為青島乃至全國的產(chǎn)業(yè)升級注入新動力。
“國家太赫茲產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心（青島）將搭建一系列高水平創(chuàng)新平臺，建設(shè)太赫茲技術(shù)研發(fā)實驗室、測試驗證平臺、中試生產(chǎn)基地等，為科研人員提供良好的研發(fā)環(huán)境和條件。通過創(chuàng)新平臺的建設(shè)，將吸引一大批國內(nèi)外優(yōu)秀的科研人才和創(chuàng)新團隊入駐，形成良好的創(chuàng)新氛圍和產(chǎn)業(yè)生態(tài)。”朱新勇對未來發(fā)展信心滿滿。
文章轉(zhuǎn)載自《青島日報》
