在高端精密光学、水声声呐、生物医疗等尖端精密制造领域，驱动马达作为核心部件，正面临“微型化、大驱动力、长行程、高响应、低功耗”的极致挑战。

传统电磁马达、记忆合金马达等驱动元件已难以满足未来尖端领域的极限需求，而压电马达虽潜力巨大，却难以突破行程受限、非线性特性等技术瓶颈阻碍，其研究陷入“微型——强驱”系统性停滞。

第十九届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛的特等奖团队——大连理工大学“微驱星汉”团队，向这一难题展开创新攻关。

这支由力学与航空航天学院及机械工程学院研究生组成的队伍，专注于在微尺度中探索驱动新一代尖端精密装备的核心引擎。在亢战教授、张晓鹏副教授课题组和王大志教授课题组的指导下，聚焦“高性能压电结构优化—微尺度元件精密制造—非线性驱动控制”三位一体技术体系，历经长期攻关，研制出具备完全自主知识产权、具备小批量量产条件的高性能微型压电马达，核心性能指标处于国际先进水平。

灵感缘起：瞄准“精微时代”的核心需求

“我们正迈向一个精微时代，从手机摄像头到半导体制造，再到生物医疗内窥镜，众多领域都迫切需要一颗‘微动力心脏’。”团队负责人周绍杰谈及项目初衷时说道。微型马达是制约高端装备自主化的关键瓶颈。

这份对行业痛点的敏锐洞察，不仅是学术前沿的探索，更契合着国家高端制造自主可控的战略需求。

攻坚之路：跨学科协作破解“维度灾难”

“最难啃的骨头是多层叠层结构的设计。”团队成员张超回忆道。

不同于传统压电马达的单层或单块压电块材堆叠，团队创新采用多层阵子叠层耦合结构，每层有5种选择，50层就会产生五的五十次方种组合。“这些组合罗列出来比地球上的沙子还要多。”这就是横在团队面前的第一道难关：“维度灾难”。

正当大家无从下手时，一次日常的图片压缩给了团队灵感。一张几MB的图压缩后只有几百KB，清晰度几乎没变。“图片能压缩，设计变量是不是也能压缩？”周绍杰回忆科研伊始时这样谈道。“我们把图片压缩的算法逻辑迁移到结构优化中，把上万种可能‘压缩’成几十种关键组合。过去只能靠经验‘试’，现在却能‘筛’出最优解。”

这背后是力学与机械两大双一流学科的深度协同——力学亢战教授、张晓鹏副教授课题组负责结构设计和拓扑优化，搭建多场耦合模型；机械王大志教授课题组凭借长期微纳制造经验，攻克叠层流延、低温共烧等核心工艺，依托两个全国重点实验室的平台资源，形成了“理论指导制造、制造反馈修正模型”的闭环协作模式。

落地突破：从实验室走向量产的双向赋能

团队发现，前沿的微型压电马达样机虽然在实验室里性能优异，但在产业的实际使用中却不尽如人意。为了打破这道壁垒，团队依托王大志教授课题组的微纳加工技术，通过团队创新优化制造工艺，让实验室的性能优势在生产线中得以延续。在与舜宇光学等企业的合作中，团队成员一致认为企业方的第三方检测对这次科研意义非凡。“别人对我们的认可，和我们自己说出来的成果，分量完全不一样。”张超动情地说。“送检前的几周，团队在实验室通宵复测数据，就怕哪个指标在第三方环境下‘掉链子’。”周绍杰回忆道。

当企业告知“指标全面达标”，并提出千余颗微型压电马达的采购需求时，所有人都难掩激动。“这不仅是对技术的肯定，更说明我们的产品在当前行业里真的有价值。”周绍杰表示。如今，这款微型压电马达已在手机摄像模组等场景完成测试，扎实的落地成果为后续量产打下了坚实基础。

从材料结构到控制系统，团队构建了“设计—制造—控制”的完整技术闭环。针对不同应用场景的体积、性能要求，用理论指导制造，用制造反馈修正模型，形成一个不断自我优化的闭环。团队希望把它打造成一个“微驱动技术平台”，真正赋能更多国产高端装备，实现“一核多能”。

未来，团队将以技术闭环为核心支撑，持续对标国家高端制造战略，在多领域进一步深化探索，推动微型压电马达不断迭代升级，真正成为国产高端装备的“核心引擎”。

挑战杯淬炼：“锐意进取，突破自我”的青春成长

作为首次征战大型赛事的团队，周绍杰坦言：“从项目申报到决赛冲刺，每一步都离不开学校的统筹引领、学院的全方位支持。回顾这段时间，最触动的时刻，不是捧起奖杯的那一秒，而是奖杯背后那些‘我们在一起’的瞬间。”每个环节的打磨都凝聚着学校和学院的心血，也让团队在反复推敲中愈发坚定。

备赛过程中，“迭代”是团队的核心关键词——从技术方案的框架搭建到数据参数的精准核验，项目前后经历了超过100次调整优化，小到答辩PPT的表述逻辑，大到实验数据的补充验证，每一次迭代都力求做到精益求精。模拟答辩更是成了团队的“日常功课”，每次老师们的提问，都像一次“技术体检”，团队在一次次“啃硬骨头”中，慢慢摸清了科研落地的逻辑。

比赛带来的远不止是荣誉和奖牌，周绍杰表示：“破解难题、协作攻坚不仅适用于科研，更让我们在生活和学习中受益终身。”

对于低年级学生，张超结合自身经历给出建议：“一定要敢于迈出第一步！学校高度重视科创工作，搭建了各类丰富多彩的科创竞赛载体和平台，只要你愿意出发，就一定能在科创道路上收获成长与突破。”

这种在科创上锤炼出的“锐意进取，突破自我”的精神，同样体现在他们对学生工作的热情中。周绍杰和张超即将作为校研究生会及校学生会主席团候选人，参加学校学生代表大会。他们希望将在科创中培养的问题意识与执行力，转化为服务同学、建设校园的实际行动，展现大工学子全面发展的青春风采！