簡介
清華大學微納米力學與多學科交叉創新研究中心成立於2010年。
兩重主要目的:
1)開創一類新型跨院系多學科交叉研究模式,
2)成長為特色顯著的國際知名微納米科技創新中心。
英文全稱為Center for Nano/micro-Mechanics and Multidisciplinary Innovation Research,CNMM且可趣釋為CN=China、MM=Mechancis + Multidisciplinary.
一方面,納米技術源於基礎研究,特別是基於物理和化學的原理(電-磁、生-化,以及簡單系統的力-熱)發展起來的;另一方面,現代力學(複雜系統的力-熱)扮演著工程科學(錢學森定義)的角色,在工程建模和定量研究方面具有學科優勢。本中心的獨特點,是通過顯著增加現代力學的分量,博弈於納米科技“自下而上”的趨勢和現代工科“自上而下”的研究潮流所交匯的微納米尺度創新研究。
主要發展戰略為:
(1)三七開:集中逾70%的資源投入同時具有“自主創新智慧財產權和特色”、“潛在重大基礎研究或高科技市場價值”和“近期可望取得關鍵突破”三個特徵的若干主要研究方向;同時近30%資源用於培育具有遠大發展前途的課題。
(2)特色平台:圍繞研究方向,組建優勢互補、動態開放的研究隊伍,主要成員為來自海外的全時新聘和清華大學及周邊單位的雙聘,並形成強大、便利、有特色的聯合實驗平台。
(3)國際化:與世界頂尖的若干納米科技研究中心和高科技公司建立多贏、互補的戰略合作夥伴關係;建立國際化的研究人員和學生交流機制。
主要研究方向包括:
(1)Nano for Speed and Quality – 原理上不能同時實現高速和極低耗散是制約現有眾多微納器件的關鍵技術瓶頸。我們開創並領先發展的石墨烯或碳納米管范德華型新原理器件技術,為克服上述瓶頸提供了可能,並有望將現有計算機硬碟存儲器的密度和讀寫速度提高多個數量級。
(2)Nano for Strength and Energy – 如果能將開採深度增加一倍,可供使用的石油將延長80年;納米和納米複合材料不僅可解決困擾上述可能的核心瓶頸,也可實現高效電能存儲,有助於徹底解決汽車尾氣問題。
(3)Nano for Flow and Health – 在微納尺度可實現水的超級流動、超常蒸發和高效過濾。這對於採用低能耗解決中國北部地區由於缺水或水清潔所導致的一系列生態與發展問題提供了可能;也將用於改進中醫的系統性生物體的理論,幫助人體健康。
(4)Nano Instruments and Materials - 中國已經成為世界上最大的昂貴微納設備進口市場。增加力學的參與,為我國實現微納設備跨越式開發提供了可能。
中心主要發起成員是清華大學的一群在納米科學與套用領域經歷長期合作、並取得顯著創新成果的知名學者:鄭泉水教授(中心主任、力學),程曜教授(微加工)、F. Grey(丹麥的第一個納米技術教授)、魏飛教授(化工)、薛其坤院士(物理)和朱靜院士(材料)。
三年內,中心擬發展到約有20位全職或中外雙聘教授/副教授、30位博士後、和60位博士生的規模;新購或聯合的微納實驗設備合計人民幣逾億元。
中心的獨特性增加了與國際現有頂尖納米技術中心和高科技公司實現互補合作和多贏的可能性。至今,IBM在全世界共設立了14個“志願者計算”項目,每個項目可採用多達百萬個數計算機來解決人類廣泛關注的一個問題。在中國的第一個項目已經確定由CNMM承擔,將由IBM 在今年6月上海世博會上公告。CNMM正在啟動其他戰略合作夥伴的確認工作,包括美國、日本、英國、德國、瑞士、丹麥、澳大利亞等著名機構,如碳納米管之父,日本M. Endo教授領銜的研究中心、英國倫敦納米技術中心、美國加州理工和MIT等。