豐臺顯微鏡下的世界澳大利亞科學(xué)院院士Gu Min正在訪
作者: 發(fā)布時間:2022-07-02 17:43:16點擊:2397
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7月13日,澳大利亞科學(xué)院院士、澳大利亞技術(shù)科學(xué)與工程院院士、中國工程院院士、皇家墨爾本理工大學(xué)副校長顧敏教授參觀了第105屆墨爾本理工大學(xué)碩士論壇。圖書館信息樓9樓的講堂,將修道院之外的附加制造業(yè)的稱號帶給了交通大師和學(xué)生,真是精彩的報告。
作為1977年的校友,顧敏教授首先介紹了他在交通大學(xué)的學(xué)習(xí)和工作。畢業(yè)后,他在中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機械研究所學(xué)習(xí),并獲得了碩士和博士學(xué)位。中國的高質(zhì)量教育為他未來的職業(yè)發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。1988,他在澳大利亞新南威爾士大學(xué)工作。兩年后,他在澳大利亞悉尼大學(xué)工作。1995年,他作出了一個重要的決定,離開悉尼大學(xué)到澳大利亞排名較低的維多利亞大學(xué)進行獨立研究。科學(xué)研究。他得到了學(xué)校的大力支持,才華迅速發(fā)揮出來。經(jīng)過三年半的艱苦奮斗,他從講師成長為講師。他認(rèn)為每個人的成長經(jīng)歷都是不同的,通往成功之路需要認(rèn)真考慮。2000年,他去了斯文朋科技大學(xué),建立了自己的實驗室。經(jīng)過16年的奮斗,他把原來由10人組成的100平方米實驗室發(fā)展成了一個3000平方米的微型光子學(xué)中心。2016年,他看到了新的機遇和希望,離開了老牌的研究中心,決定創(chuàng)造更美好的未來。在他看來,過去的成就并不一定是財富,它可能會阻礙他們未來在科技之路上的探索。事業(yè)探索需要創(chuàng)業(yè)精神。
在激光增強的制造過程中,關(guān)鍵的限制因素是由Abel定理確定的、稱為Abel勢壘的激光器的特征尺寸,Abel勢壘是指在可見光波段激光束形成的精度為300nm。對于物體,通常使用電子顯微鏡代替光學(xué)顯微鏡。電子也是易揮發(fā)的,其波長遠(yuǎn)小于可見光,從而提高了分辨率。但是與光學(xué)顯微鏡相比,電子顯微鏡有許多局限性,如需要高真空度。嗯,不能用來觀察活體生物樣品。因此,科學(xué)家們?nèi)匀幌M黄瓢⒇悩O限,提高光學(xué)顯微鏡的分辨率。
顧敏教授說,2014年諾貝爾化學(xué)獎的三位獲獎?wù)叱晒Φ厥挂环N非常重要的光學(xué)顯微鏡——熒光顯微鏡的分辨率超過阿貝極限300納米。科學(xué)家之一斯蒂芬·W·海爾發(fā)明了STED熒光成像技術(shù)。在這種技術(shù)中,一個激發(fā)光脈沖激發(fā)0.2微米區(qū)域內(nèi)的所有熒光分子,而另一個甜甜圈形激光器消除照射區(qū)域內(nèi)所有分子的熒光,從而只保留中心分子的熒光。E,可以實現(xiàn)整個樣品的成像。
顧敏教授的團隊首先實現(xiàn)了聚合物材料的五維光學(xué)存儲,包括空間、時間、偏振等。利用雙光束超分辨原理突破了聚合物的光學(xué)衍射極限,獲得了9nm特征尺寸的世界紀(jì)錄,使得普通光盤的存儲具有Terabytes甚至Petabytes的存儲。容量。
顧敏教授還提到了工業(yè)4、激光制造和人工智能的交叉應(yīng)用。他們總結(jié)了生物神經(jīng)元的特征,提出了形式神經(jīng)元的數(shù)學(xué)描述和結(jié)構(gòu)方法。通過建立與人類大腦結(jié)構(gòu)相似的計算框架來思考和響應(yīng)計算機。最初的研究人員發(fā)現(xiàn),大腦在接收到信息后并不激活所有的神經(jīng)元,而是沿著突觸傳遞一系列脈沖,這很有可能。以脈沖的幅度、頻率或延遲進行編碼。受此啟發(fā),人們開始研究神經(jīng)形態(tài)學(xué)計算,并將其視為人工智能的另一個通道。傳統(tǒng)芯片在每次傳輸中都保持特定的電壓。在當(dāng)今的機器學(xué)習(xí)任務(wù)中使用的nd體系結(jié)構(gòu)中,散熱成為芯片工業(yè)中更大的挑戰(zhàn),而神經(jīng)形態(tài)芯片由于其生物學(xué)特性而只需要很低的能量。在傳輸過程中只需要少量的電力。只有當(dāng)累積的功率超過設(shè)定的限制時,信號才會通過。這意味著神經(jīng)形態(tài)芯片是事件驅(qū)動的,并且僅在需要時才工作,從而產(chǎn)生更好的操作環(huán)境和更低的能量消耗。
顧敏教授介紹了納米3D印刷技術(shù)。他的團隊通過材料的化學(xué)反應(yīng)突破了阿貝定律的限制。脈沖激光劃出一條線,而另一臺連續(xù)激光像橡膠一樣擦去了線的外圍,使線足夠精細(xì)。銦銦錫不僅可以用于芯片制造,而且可以應(yīng)用于兩個工業(yè)化方向:光存儲和超級電容器。
顧敏教授指出,光存儲中的新技術(shù)將產(chǎn)生存儲大量內(nèi)容的超級光盤。目前用于高清電影的藍光光盤每個記錄點大約有200納米,而新技術(shù)可以達到9納米。這意味著新技術(shù)生產(chǎn)的光盤可以存儲大量內(nèi)容。e萬張藍盤。他說在大型數(shù)據(jù)中心使用新技術(shù)存儲海量數(shù)據(jù)可以顯著降低能耗、節(jié)省空間,從而節(jié)省成本。同時,將新技術(shù)應(yīng)用于電容器可以產(chǎn)生長m的電動車輛。蓄電池。電容器和電池具有相似的功能,充電速度比電池快得多。目前,電動汽車使用電池的原因是電容器的能量密度低,不能滿足汽車?yán)锍痰囊蟆δ艿脑硎亲岆娮油ㄟ^。戴斯有足夠的小孔,這樣電子就有了棲身之地。這項新技術(shù)可以用在電容器電極上制造更多的小孔儲能裝置。他說,這意味著一輛電動汽車可以駕車穿越全國(2000公里)。
在座談會上,聽眾就顧敏教授本人所關(guān)心的問題與顧敏教授進行了交流。大師論壇組委會為顧敏教授贈送了一枚銅板作為紀(jì)念品,表達了交通大學(xué)對顧敏教授來訪的真誠感謝和誠摯祝愿。請留下大師的手印,與組委會成員合影留念。
顧敏,澳大利亞科學(xué)院、澳大利亞技術(shù)科學(xué)與工程院院士,中國工程院外籍院士。現(xiàn)任墨爾本皇家理工大學(xué)副校長,1982年畢業(yè)于上海交通大學(xué),獲得應(yīng)用物理學(xué)學(xué)士學(xué)位。1988畢業(yè)于中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機械研究所,獲博士學(xué)位。他于1995加入瑞士維多利亞大學(xué)。2000年,他前往瑞典科學(xué)技術(shù)大學(xué)建立微光子學(xué)中心,并擔(dān)任該中心的任主任。2003年獲博士學(xué)位,2005年獲澳大利亞研究理事會研究中心主任、澳大利亞聚合物合作研究中心主任、2006年獲澳大利亞技術(shù)、科學(xué)與工程學(xué)院院士、江斯科拉教授。2007年任中國教育部長、澳大利亞科學(xué)院士。2016年任墨爾本皇家理工大學(xué)副校長,2017年當(dāng)選為中國工程院外籍院士。
Gu Min教授是國際知名的納米光子學(xué)、納米加工和生物光子學(xué)領(lǐng)域的專家。他被公認(rèn)為三維光學(xué)成像理論的權(quán)威和先驅(qū)者之一。他出版了四本標(biāo)準(zhǔn)參考書,其中兩本是的作者,兩本是作者。顧敏教授是16種國際期刊的編輯委員會成員。納爾斯。他在國際期刊上發(fā)表了480多篇論文,其中包括《自然》、《科學(xué)》、《自然光子學(xué)》、《自然通訊》等期刊。
附加制造通常稱為3D印刷,是一種通過三維建模、層疊材料直接成形的制造過程,激光可以有效地應(yīng)用于這一過程。激光的大小是由Abbe定理確定的,稱為阿貝勢壘。
阿貝勢壘是指可見光波段激光束建模的精度為300nm。在納米光刻研究中,這種勢壘已經(jīng)被打破。在高分子材料中,由高數(shù)值透鏡聚焦的激光束的特征尺寸可以達到9nm。普通CD-ROM的存儲容量達到2^50字節(jié),促進了綠色數(shù)據(jù)中心的發(fā)展。它也將給超高能量密度電容器、納米級有機光電器件、納米級微芯片反應(yīng)器、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域帶來新的篇章。仿生系統(tǒng)。
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