河北创造,梦想改变世界
伟大的企业往往萌发于一个有创新、有胆识的梦想。在刚刚落幕的省第二届创新创业大赛决赛中,来自全省各地的科技创业家们不仅收获了喝彩,更收获了诚恳的建议和有力的支持。50支晋级决赛的队伍也呈交了令人惊艳的创新项目,这其中,不乏怀抱改变世界梦想的“鸿篇巨制”。
“对于一名真正的科技创业家而言,改变世界才是他创业、创新的初衷和动力。”省科技厅中小企业创新资金管理中心主任李志国说,这种梦想,与企业规模无关,却源于追求卓越的激情和不断求索的执着。
三维LED,梦想改写全球市场格局
“普通的LED是平面的,我们的新产品之所以称为三维LED,就是通过创新制造工艺,将发光平面改为形似金字塔的三维发光面。”省第二届创新创业大赛决赛录制现场,矽光科技张家口有限公司董事长潘小和拿着一个三维LED模型向在场评委和观众推介,“这种构造大家一目了然,同样的单位面积上,我们将LED的发光面积提高了一倍,亮度自然也较传统产品高出一倍。”
曾两次在美国硅谷创业并获成功的潘小和,对于在聚光灯下的展示和推介显得驾轻就熟。“这一立体结构LED在全球属于首创,但我们的创新突破还远不止于此。”潘小和进一步介绍说,“现有LED外延芯片的生产工艺基本采用2英寸或4英寸衬底材料,我们通过努力实现了新的技术突破,可以做到在8英寸衬底材料上生产LED芯片,以此为基础,我们成功开发了全自动大规模生产LED的新一代生产工艺,这将大大提高LED生产的效率,同时降低成本。”
“我们还有一个更为关键的创新。”潘小和手举三维LED模型说,“现有LED衬底多使用蓝宝石材料,价格昂贵,我们的新工艺可以实现以标准的半导体硅全面替代蓝宝石,大幅削减生产成本。”
直径以毫米计的LED芯片内,云集潘小和团队创造的多项创新技术。“我们已经获得8项美国专利局批准的三维LED发明专利,以及1项中国专利局批准的三维LED发明专利。”潘小和宣布,采用新工艺的三维LED生产成本仅为同等普通LED的五分之一。
“对于电子产品而言,如此巨大的成本优势将带来无可比拟的市场竞争力。”潘小和十分肯定地说,“这一创新产品将改写当下全球LED市场由欧美垄断的格局。”
小玻璃盖片,以航天标准逐鹿光伏市场
“卫星飞船在太空运行过程中需要的能源由太阳光转换而成,而这个转换的‘油箱’就是由太阳能电池组成的电池帆板,正是这些帆板为飞船插上了飞行的‘翅膀’。”秦皇岛星箭特种玻璃有限公司总经理卢勇拿出的创新产品是一层薄薄的玻璃片。“太阳能电池能否正常工作,与这层薄玻璃息息相关。”
与许多初出茅庐或名不见经传的初创企业相比,在本届创新创业大赛中,星箭特种玻璃有限公司可谓名头响亮。从“神舟”飞天到“嫦娥”登月,我国航天事业的每一个里程碑上,都记录着这家公司的贡献:不论是飞船还是卫星,提到太阳能电池帆板玻璃盖片,人们就能想到“星箭”。
“普通玻璃在空间各种高能射线或粒子的辐照下,会引起色泽和透光能力的变化,而我们生产的玻璃盖片能有效地抵挡太空强辐射,保证太阳能电池帆板不受高能粒子的侵害,从而延长使用寿命。”卢勇还介绍,这种玻璃盖片具有较强的透光度,能使太阳能电池帆板充分吸收阳光,给飞船提供充足的能源。
“这一次我们拿出的玻璃盖片,实际上是伴随另一个光伏技术的创新同步产生的。”卢勇介绍,目前的太阳能电池基板采用的多是硅太阳能电池板,硅太阳能电池平均效率约在15%上下,并不尽如人意。“更应引起关注的是,在提炼晶硅原料的过程中,需要消耗大量的能源,所以从严格意义上讲,现今的晶硅太阳能电池,是在高能耗制造工艺中生产出的‘伪清洁能源产品’。而以砷化镓为材料的太阳能电池,由于原料取得不需使用太多能源,而且光电转换效率高达38%以上,比传统晶硅原料高出许多,必将成为未来市场主流。”卢勇表示,他们创新生产的柔性抗辐照玻璃盖片,正是砷化镓太阳能电池的“标准组件”,这一航天产品将随太阳能电池新技术一起,成为未来光伏产品的主流。
虚拟装配软件,将“钢铁侠”变为现实
一个投射出全息设备图像的屏幕之上,“钢铁侠”将手伸进虚拟设备之内,取出或放置一些零件,完成设备的改良和装配……电影《钢铁侠》中,展示虚拟装配的科幻情节让人记忆深刻。
就在近日,斯坦福大学虚拟互动实验室创始人杰里米·拜伦森在中国进行了题为《虚拟革命的黎明》的主题演讲,称虚拟现实技术将在高端装备制造领域得到普遍推广。而Facebook高调以20亿美金收购虚拟现实技术公司Oculus,更是让人对虚拟现实技术从科幻电影迈向生产生活充满期待。
如此“高大上”的技术,同样也在本届创新创业大赛中登台亮相。由秦皇岛山泽科技开发有限公司带来的“基于多刚体动力学的机械制造虚拟装配软件”项目,展示了我省在虚拟现实技术领域取得的崭新进展。
“在产品的生产过程中大约1/3以上的人直接或间接从事与装配有关的活动,装配费用所需成本占总成本的50%左右。并且,装配环节也是制约生产自动化的主要因素,装配性能的好坏是决定产品能否采用自动化装配的关键。”秦皇岛山泽科技开发有限公司总经理郭栋梁介绍,该公司设计制造的虚拟装配软件平台,包括了零件和工具管理、辅助装配信息管理、装配序列规划、三维场景仿真和装配结果评估五大模块。
“在我们产品创造的虚拟环境下,工程师可以全面使用三维交互设备,如数据手套、头盔显示器等,工程师可以身临其境地接触产品零部件进行装配操作,使得装配更加自然、方便。”郭栋梁说,虚拟装配系统在利用装配工程师经验的同时,产生的装配信息又可以用于装配规划,经过整理归纳,经验形成规则被存入知识库,系统可以根据已有的规划处理类似的产品,从而解决自动装配规划中类似问题。
“这些技术可以实现在虚拟装配时显现装配部件的真实物理属性对装配过程的影响,也可以还原装配过程中受力和运动对装配的真实影响。”郭栋梁说:“总之,一切就像是‘实战’而非‘演习’。”
菌株勘探,打造中国人的专属“益生菌”
多数人都对酸奶产品十分熟悉,不少人还对自己钟爱的酸奶口味或品牌如数家珍。但一杯酸奶与高科技之间的紧密关系,却少有人知。
“牛奶之所以能被加工为酸奶,还要归功于乳酸菌。而酸奶口味如何,对人体能带来哪些益处,也与乳酸菌的种类息息相关。”河北一然生物科技有限公司研发中心主任龄南介绍,由于缺乏专业化的乳酸菌资源库及可以持续利用的乳酸菌资源,国内尚没有实现乳酸菌发酵剂的产业化开发和规模化生产技术。统计显示,目前国内益生菌发酵乳制品生产企业有1000余家,95%以上采用国外进口发酵剂。“这也就意味着,我们喝下的多数酸奶,都是‘洋菌种’造出的。”
“研究表明,受饮食习惯和自然条件等影响,中国人肠道中的菌群与欧美国家人群肠道中的菌群种类差别巨大,这意味着,‘洋菌种’对于改善国人的肠道菌群生态并不适合。”去哪里寻觅适合中国人的专属“益生菌”?龄南等研究人员就像是找矿的勘探员,走遍大江南北。“我们北上内蒙古乌兰察布市四子王旗、包头召河、海拉尔,吉林省长春,又南下四川成都及云南大理,从酸奶罐子里、从手工奶酪里,寻觅在祖国大地上祖祖辈辈相传的本土菌种。
“通过研究,我们在生产种子、菌株标准化、产品标准化等方面取得进展,保证了产品质量的稳定性,目前我们培育的菌种已经在君乐宝品牌酸奶内使用,收到很好效果。”
“我们正致力于打造完全匹配中国人特点的菌株,我们所用的菌株均具有自主知识产权,我们对所有商业化的菌株特点非常熟知,形成了快速、高效的创新团队。”龄南信心十足:“我们现在已经有能力打破国外产品的垄断,市场上将会有越来越多100%中国造的酸奶产品出现。”