北京大学材料科学与工程学院白树林教授课题组长期从事高聚物基复合材料的研究工作,在纤维增强、颗粒填充和共混高聚物复合材料领域取得了一些重要的研究成果,包括:长纤维热塑性树脂复合材料的制备工艺开发和工程应用,导电纤维填充高聚物电磁屏蔽材料的制备与应用,微纳电子器件散热材料与结构的制备与应用,复合材料力学性能与微观结构的关系。这些研究对航空航天、信息通讯等领域具有重要意义。
北京大学材料科学与工程学院董蜀湘课题组提出压电-电磁双机理解决方案,并发明了双机理多模态纳米直线运动电机(Dual Mechanism Multimodal Linear Actuator,简称DMMLA)。该发明通过共动子与共定子的设计把电磁和压电双机理结合在一起,再利用电磁机理产生宏观快速运动、压电步进机理产生微观低速运动、压电伺服实现纳观运动定位的三种运动模态,实现宏-微-纳全尺度运动精密定位。这种全新的双机理运动系统设计思路,可望有效克服传统各种单一机理马达或电机存在的问题,特别是在解决快速运动、不受局域限制的纳米定位精度的矛盾方面,具有独特优势,目前已申报中国发明专利。样机实测结果显示在电磁宏观运动时最大运行速度51.2 mm/s,压电步进微观运动时速度在0~135 μm/s,在压电伺服纳观运动时最小位移分辨率可达2 nm(开环控制)。相比传统单机理电磁运动平台或压电马达,在运动位移分辨率、运动速度等方面都有突出优势。提出的双机理纳米直线驱动设计方案为下一代超精密运动平台的发展提供了新思路。