第十九届“挑战杯”竞赛现场，一个个创新项目让人目不暇接。

昆明理工大学展位前，一片指甲盖大小的薄膜吸引了很多人目光。“这是我们为红外探测装备打造的‘火眼金睛’。”这个项目的团队成员潘子萌自豪地介绍道。

红外探测技术在安防、消防、工业检测等领域具有不可替代的作用，但高端材料长期面临“高灵敏度”与“室温工作”难以兼得的困境。

“氧化钒能在室温下工作，但成像模糊；碲镉汞灵敏度高，却需要零下196摄氏度的极低温环境，设备昂贵且笨重。”团队成员武乙林解释说，“能否找到一种既保持高灵敏度、又能在室温下工作的材料？”

在导师指导下，团队将研究方向锁定在稀土锰氧化物材料上。面对衬底选择、元素掺杂等多重挑战，他们开始了漫长的试错过程。“我们尝试了三四十种衬底，每批实验都要花费约两天时间。”潘子萌回忆道。转折点出现在对材料成分的精准调控上，当钾掺杂量调整到0.28摩尔时，团队终于迎来突破。

在西安交通大学展区，一个精巧的机构装置引人注目。“这就是我们为卫星激光通信打造的‘稳定之手’——快速反射镜。”团队成员王同学介绍道。随着全球卫星互联网快速发展，美国“星链”已部署超7000颗卫星，而我国“国网星座”计划仅发射了几十颗卫星。星间激光通信成为构建天地一体化网络的核心技术，但其指向机构面临“高精度、快响应、大行程”的严峻挑战。

“在航天504所实践时，我们了解到国内指向机构受限于压电驱动技术，性能难以突破。”王同学说，“这让我们萌生了攻关的决心。”团队发现压电陶瓷存在迟滞特性，导致控制误差难以降低。通过分析迟滞回线，他们创新性地提出新型控制策略。同时，他们自主开发了“双曲直圆型+环形复合柔性铰链”，将机构带载固有频率提升至10.71KHZ，有效抵御太空环境干扰。目前，该技术已搭载于极光星通商业卫星，助力其在轨星间激光通信达到10Gbps的通信速率。

在山东大学展台，一种黑色粉末材料引起了专家的兴趣。“这是我们为钠电池研发的‘强芯’。”团队成员满效阁介绍道。随着全球能源转型加速，我国锂资源紧缺问题日益凸显，开发低成本、高性能的钠离子电池技术成为当务之急。

“钠电池被视为最具潜力的下一代储能技术，但其负极材料存在明显短板。”满效阁解释说，“硬碳负极储能密度低，而铋基合金虽容量高，却存在250%的体积膨胀，循环寿命极短。”面对这一难题，团队创新性地提出“碳层包裹+氮原子锚定+电解液调控”三重解决方案。

“我们借鉴锂电池硅碳负极思路，用碳层包裹铋颗粒，将膨胀率从250%降至21.8%。”满效阁说，“但单纯包碳后，铋在高温处理时仍会聚集。”

转折点来自对清华大学李亚栋院士团队研究的借鉴，他们引入氮原子锚定策略，“氮原子就像‘铆钉’一样将铋原子固定，阻止其高温聚集。”最后，团队又从韩国高校研究中获得启发，通过电解液添加剂诱导形成高效离子通道，将充电速率提升至3分钟。

经过3年攻关，团队开发的铋碳复合负极材料循环寿命超过1万次，储能密度达到硬碳材料的数倍。目前，团队与江苏电力试验院合作，在昆山开展兆瓦级钠电池储能示范项目。

这些项目只是第十九届“挑战杯”竞赛中涌现出的众多优秀作品的缩影。昆明理工大学团队所有成员凭借项目历练成功进入更高学府深造；西安交通大学团队授权专利13项，发表论文9篇；山东大学团队所有应届毕业生进入中国科学院物理所等知名院所继续深造。这些成绩充分体现了“挑战杯”竞赛在培养创新人才方面的重要作用。

“这些项目展现了当代大学生直面科技难题、勇于创新探索的精神风貌。”有专家表示，“他们不仅取得了技术突破，更在实践中锤炼了科研能力和团队协作精神，这正是新时代青年应有的担当。”

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