机械与运载工程领域颠覆性技术｜中国工程院院(5)

（四）超回路列车技术

超回路列车技术可降低活动部件和空气阻力所造成的摩擦。列车管道采用铝合金制造，胶囊舱采用特殊设计。超回路列车管道回路中的横向加速度低于地铁，因此可有效防止乘客晕车。该技术创新性的设计理论，广泛的适用性，使其将成为新一代地面交通的典范，颠覆传统的地面交通运输系统。

超导磁悬浮技术利用超导材料实现悬浮。特点是不需用电，通过超导块材也能悬浮起来，不使用车轮，依靠电磁推进。高温超导磁悬浮理论及其应用包括两个方面：轴对称场中高温超导体块材的电磁特性及其在轴承和飞轮储能上的应用；平移对称场中高温超导体块材的电磁特性及其在轨道交通和发射系统中的应用。超声速技术目前主要应用在飞行器上面，超声速、高超声速飞行器的飞行速度要高于5倍声速，即5 Ma，或接近6 000 km/h。而超回路列车的研究势必要涉及到超声速时产生的“地面热障”，所以将超声速技术应用到轨道交通领域，并且控制好成本，将是一个科研转商用的重点技术。

美国Hyperloop Transportation Technologies（HTT）公司、美国Hyperloop one公司和中国航天科工集团有限公司三家宣布要研发大于1 000 km/h的运输系统。中国航天科工集团有限公司最先提出建立航天超声速地面运输系统，从通过1 000 km/h 运输能力建设区域性城际飞行列车交通网，通过2 000 km/h运输能力建设国家超级城市群飞行列车交通网，到第三步通过4 000 km/h运输能力建设“一带一路”飞行列车交通网。

（五）MEMS技术

MEMS技术类似微电子技术，将对人类社会产生革命性的影响，如可大批量生产运行成本低、可靠性高的微小卫星。

MEMS的优点有很多，因为不需要依赖刚性的传动装置来有效地传递力矩，因此可以加入更多的缓冲装置；因为动力呈现分部式设计，传动链比较短，控制设计上也更加方便和简单。医用微型机械装置，在过去技术难度接近于不可能的纳米机器人，在MEMS的发展支撑下，会在不远的将来真正出现。即使复杂的化学分子实现不了的药理作用，通过程序控制的微型装置也可能实现，这在医疗卫生领域将是一场颠覆式的革命。药理学这门学科的重心也许将会从介绍药物药理作用发展到通过微型电子机械设计药理作用过程，这种改变将彻底打破现有的医学困境。MEMS技术还能把收集的周围能量转化为电能，最终取代电池。

MEMS技术发展具有微型化、低功耗、高精度、集成化及智慧化趋势。MEMS技术的应用环境、领域的差异较大，具有较强专用性，不容易被技术先进国家垄断，需要在同一技术平台下的多元化创新，在不同的领域内分别做适用性创新。这种分领域专业化创新，通过多点式创新形成整体产品升级的模式，使我国可以利用产业规模庞大、产业分工链条长的先天优势，形成新型的产业集群网络，实现大企业引领、小企业专精的市场发展特色，为我国MEMS发展开辟道路。

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文章来源：《机械科学与技术》 网址: http://www.jxkxyjs.cn/zonghexinwen/2021/0813/678.html