从狮子鱼身上获得发明灵感的软体机器人可以在马里亚纳海沟万米深海遨游；“管网智慧医生”在地面便可以借助各类传感器，自主检测“诊断”油气管道；新能源电动车散热用水力悬浮微型泵利用水力动压实现转子悬浮，解决轴承磨损问题，部分专利已转让给华为终端有限公司……16日至17日，以“10年风华，赋能未来”为主题的第十届中国研究生能源装备创新设计大赛决赛在中国石油大学（华东）举行，清华大学、西安交通大学等国内外150所高校的370件作品进入总决赛。从汪洋深海到宇宙天穹，从高端顶尖技术到农村农业生产，一件件创意十足、实用性强的作品展现了研究生创新能力与实践本领，也体现了能源装备的创新与发展趋势。

项目路演现场 刘圣博摄影

中国研究生能源装备创新设计大赛为“中国研究生创新实践系列大赛”主题赛事之一，于2014年由中国石油大学（华东）发起设立，至今已有10年。赛事以“竞赛培养人才、人才引领创新、创新驱动发展”的理念，围绕能源装备的技术创新，打造研究生创新交流实践平台，打造政产学研用合作创新平台，满足国家装备制造业高层次人才需求，促进国家能源装备业创新发展。今年，大赛设立了海洋能源高效开发与利用装备、油气绿色高效开发装备、新能源制备装备、可再生能源装备、其他能源装备、企业命题等六大赛道，参赛项目涵盖智能制造、信息技术、节能环保等多个技术领域。比赛评比包括项目路演和现场答辩两部分。

参赛选手组装设备模型 王世锋摄影

“创新性强、看点足”无疑是此次大赛的一大亮点。在路演现场，浙江大学团队研发的深海仿生机器人以其狮子鱼的独特外形吸引了专家和评委驻足。“团队首创了‘软基体-硬散布’的融合体设计理念，将电子器件的耐压能力提高了120%，使其可承受马里亚纳海沟10900m超高水压。”团队成员阮东瑞介绍。该项目的设计灵感是能够在深海自如游动的狮子鱼。团队成员与中国科学院深海所合作捕捉了深渊狮子鱼，发现其抗压的秘密在于全身骨骼细碎分散在凝胶状组织中。深海仿生机器人就是模仿了狮子鱼的这一特点，它就像一条“人造鱼”，机体由极度柔韧的肌肉组织及柔性骨架组成，骨骼则分散分布在无空腔结构中。团队研发的小型融合型高压电源可在深海输出10kv超高电压，为机器人提供强力驱动；基于柔性材料制作的电响应人工肌肉能够在万米水压和0~4℃的极端环境下正常工作。该项目成果曾刊登发表在了《自然》杂志封面。

浙江海洋大学团队参赛的“基于湿润性调控的贻贝壳/PVDF符合膜治理海面油污”的项目同样让人眼前一亮。该项目将贻贝壳这种常见生活垃圾变废为宝，变成能吸附海面上油污的膜材料。“贻贝壳原本的结构对油污的吸附能力并不强，但用‘贝壳膨化’技术像炸爆米花一样把它‘放大’后，就能形成海绵型的微纳米材料，让贻贝壳真正变废为宝。”团队成员何前锐介绍。为此，他们还特意为这个项目起了一个更生动的名字，叫“油污消消乐”。

深海仿生机器人 张鸿基摄影

面向生产生活、注重实际应用则是此次大赛的又一看点。华中科技大学团队带来的“新能源电动车散热用水力悬浮微型泵”项目的部分专利已经转让给华为终端公司应用，项目成果已小批量出售给爱立信、华为、中国电子科技集团等企业。“随着新能源汽车的发展，液冷散热技术将大面积取代风冷技术以解决电动汽车电池等核心部件能量密度高带来的发热问题，但现有的泵几乎全部采用接触式轴承，轴承磨损使泵寿命变短，性能较差。”团队成员介绍。水力悬浮微型泵使转子完全悬浮水中，其创新之处就在于利用水力动压实现转子悬浮，从而彻底解决轴承磨损问题，具有高性能、集成化、低噪音、低振动、长寿命的特点。中国石油大学（华东）全液压智能莲藕采收作业装备团队所研发的多孔旋转射流结构装置，面相农业生产，解决了藕塘作业过程中射流回路堵塞装备的难题，填补了因藕塘作业环境复杂，水力系统吸水口杂质堵塞的问题。

由青岛高校搭建的这一项赛事平台，展现了青年高层次人才的创意设计，也让人们看到了能源装备领域的创新发展趋势。经过两天时间角逐，“深海仿生软体机器人”等36项作品获一等奖，“核电厂堆内构件水下智能维修系统”等75项作品获二等奖，“北斗导航双碳节能多能源驱动海水制氢集群”等251项作品获三等奖，浙江大学的“深海仿生软体机器人”项目、西安石油大学的“超强低损伤射孔弹综合优化设计技术”项目、 华中科技大学的“废料”变”燃料”——新一代工业有机废液高效清洁焚烧关键技术与装备”项目等3个作品获评为“能源装备之星”称号。

青岛日报社（2023年9月17日）

作者：王世锋

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