大学生“挑战杯”开出“双黄蛋”,北航、清华同捧杯

“挑战杯”,一场已持续30年的赛事,累计吸引全国两千多万大学生参与,更点燃无数学子的科研梦想,他们中间曾走出两位院士、20多位教授博导。

11月12日,第十六届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛终审决赛结果揭晓,北京航空航天大学以6项特等奖,清华大学以5项特等奖、1项一等奖的成绩共同捧得最高荣誉“挑战杯”,这也是时隔十年,两校再次同场捧杯。

本届竞赛自启动以来,吸引了全国1573所高校267万余青年学生参与。经过省级赛事选拔,内地1513件作品参加国家级比赛,预审环节过后,786件作品拟授三等奖,426件作品入围终审决赛,另有21件港澳地区作品参加终审决赛。内地作品中,共评出35件特等奖作品、105件一等奖作品、286件二等奖作品;港澳地区作品,评出了3件一等奖作品、8件二等奖作品、10件三等奖作品。44所高校获得本届赛事“优胜杯”。

北航拿到6个特等奖

来自北航的“基于电场操控的抗消磁反铁磁存储芯片器件” “Mcontroller跨维度机器人运动控制系统”“基于低阻复合式气动布局的垂直起降高速飞行平台”等6件作品全部获得特等奖,为学校捧回了“挑战杯”最高荣誉。

其中,“基于电场操控的抗消磁反铁磁存储芯片器件”由北航研究生闫晗和本科生王小宁联合研发。

他们在2017年进入北航材料学院功能薄膜实验室,通过两年努力,研发出这个存储器件,虽然只有指甲盖的四分之一大小,功能却相当强大,其上集成有微米级的反铁磁薄膜材料。与铁磁存储器件相比,它的能耗大大降低,且能抵抗60特斯拉的强磁场不消磁,可以应用在太空恶劣强磁场环境中工作的航天器,且写入速度更快,拷贝1GB的电影大概只需要0.01秒,集成密度更高,即使一个小小的U盘也可以拥有10TB的存储容量。研究成果已于今年在国际顶级期刊《自然·纳米技术》上发表。

北京发出创新邀约

今晚的闭幕式上,正在推进全国科技创新中心建设的北京向全国大学生发出科技创新邀约。另外,本届“挑战杯” 赛参赛学生联合发出“挑战筑梦 科创报国”的倡议。他们提倡,新时代的大学生矢志科创报国、投身科创热潮,不惧一切挑战、练就过硬本领,弘扬科学精神、坚守扎实学风,勇担时代责任、勇攀科学高峰,共同谱写实现“两个一百年”奋斗目标宏伟征程中的青春科创乐章。

作为本届“挑战杯”的活动之一,11月13日,北京市将组织开展科技创新中心体验营活动,邀请“挑战杯”参赛师生以及来自首都高校国家重点实验室、首都高校科创社团等单位的科创人员,走进“三城一区”,亲身感受北京科技创新的脉搏。

新闻名片:“挑战杯”竞赛

“挑战杯”竞赛发端于1989年,一直秉承“崇尚科学、追求真知、勤奋学习、锐意创新、迎接挑战”的宗旨,历经十六届赛事,形成了以竞赛为牵动、以中国青少年科技创新奖为牵引、以常态化活跃大学生课外科技活动为基础的共青团服务促进大学生科技创新工作体系。竞赛开展三十年来,从最初只有19所高校参与、300多人竞争的小擂台,发展为每届2000余所高校、200余万大学生同台竞技的“奥林匹克盛会”,挖掘了大量原创学生科技创新作品,激励培养了大批在科技、教育、经济等领域的杰出人才,促进了学生科技创新成果在经济社会中的转化应用,推动了高校创新创业教育的发展。

部分获奖项目简介:

1、基于电场操控的抗消磁反铁磁存储芯片器件

(北京航空航天大学 “挑战杯”特等奖)

该作品是一个全新的存储器件,它采用一种全新的存储材料——反铁磁材料和一种全新的数据写入方式——电场写入,来代替目前广泛使用的,比如硬盘这种电流写入和铁磁存储的器件,在保证数据稳定存储的前提下,实现了两个重要的创新点,第一就是能耗降低了7个数量级,在未来可以使电子设备再无体感发热,第二个是可以抵抗60特斯拉的强磁场(相当于地球表面磁场的120万倍)不消磁,可以应用在太空恶劣强磁场环境中工作的航天器。

2、基于低阻复合式气动布局的垂直起降高速飞行平台

(北京航空航天大学,“挑战杯”特等奖)

基于低阻复合式气动布局的垂直起降高速飞行平台,是项目团队自主设计的一款能够稳定垂直起降,平稳过渡飞行并且可以高速平飞的无人机。历时四年四代的研发,项目以低阻复合式气动布局、包覆式整流机构、油电混合动力系统和新型复合材料为特色,以我国驱逐舰舰载飞行平台为主要应用场景,可以实现多机协同高速侦察和驱逐舰甲板的垂直起降功能。

3、Mcontroller跨维度机器人运动控制系统

(北京航空航天大学,“挑战杯”特等奖)

跨维度运动,即实现三维运动模态与二维运动模态的相互转换,比如空中飞行是一种三维运动,而墙面爬行是一种二维运动。该项目以跨维度运动为核心,研发了三代机器人系统。

第一代机器人系统依靠粘附材料实现了飞行机器人的墙面被动附着,机器人实现了空中与墙面的运动模态转换;第二代机器人系统依靠基于矢量动力的运功控制算法,实现了墙面主动附着,机器人能够在地面、空中、墙面三种运动模态之间灵活转换;第三代机器人系统在跨维度运动的基础上,实现了机器人系统的微型化、一体化设计。

4、动态立体LED舞台仿真控制系统

(北京理工大学)

该项目是在舞台表演艺术需求不断复杂化、LED舞台技术不断发展的背景下,对使用了大规模动态立体LED屏幕的舞台演出而开发的一套仿真控制系统。项目针对现代化动态LED舞台表演设计中存在的舞台模块的大规模、立体化、运动复杂化引发的画面分裂破碎问题,动态舞台下呈现绚烂舞美效的海量视频数据在处理过程中出现的时-空滞后性问题以及舞台表演设计在实现过程中容易出现的风险性和效果瑕疵这三大问题,提出相应解决方案。

本项目的核心技术已经应用于2019年央视春节联欢晚会以及庆祝中华人民共和国成立70周年联欢活动中,为舞台表演绚烂效果的设计和展现提供了科技保障。