山區通訊展示區。
太陽能陽臺展示區。
科技救援展示區。
污水處理、過濾展示區。
衛星、導航、通訊展示區。
滲水路面展示區。
4D電影、已實現量產的65納米芯片設備生產線、采用太陽能和抗震墻體的低碳房屋……作為中關村對外展示窗口，中關村國家自主創新示范區展示中心1000多項自主創新成果昨天亮相。展示中心突出了體驗和直觀的特點，并著重表現惠及民生的科技成果。
數字化沙盤體驗“航拍”
中關村核心區、中關村豐臺園、昌平園……伴著飛機發動機的輕微震動，中關村“一區十園”在腳下掠過，一棟棟造型各異的建筑、一條條車水馬龍的道路和一排排郁郁蔥蔥的綠植在往后退。這種感覺，讓人誤以為坐在飛機上俯瞰中關村示范區，但實際上，我們站在地面上一動未動。在我們腳下的，是數字化沙盤。
從正門進入展示中心，右手邊一個白色的大“蒙古包”很打眼，這是整個中關村的形象展區。形象展區分為兩個部分，最中間是一個長17米寬11米深5米的大凹槽，凹槽正上方，懸掛了20臺高清投影儀，高清投影儀將畫面投射到覆蓋凹槽的水平幕布上，組成一個地幕投影系統。凹槽四周裝有欄桿，方便觀眾觀看地幕。凹槽的一側是垂直的弧形屏幕，4臺高清投影儀拼接，組成了一個弧形屏幕投影系統。
弧形屏幕投影系統和地幕投影系統，通過數字中控系統而成為一體，當播放中關村的宣傳片時，中關村“一區十園”在電子沙盤的巨型地幕上展現，三維仿真的建筑、公路、綠化惟妙惟肖，雖然電子化沙盤的屏幕是有“尺寸”的，但這個沙盤上展示的空間卻可以“無邊無際”。
技術解密
投影的距離越長，顯示面積就越大。
電子沙盤的地幕面積近187平方米，如果畫面要“占滿”地幕，投影儀需要50米的距離。但“蒙古包”的高度只有10余米，投影效果是怎么達到的？
“MX投影設備需要的距離可以短一點，但也需要20多米的距離，而且一套系統的價格高達2000萬元。”推出數字化沙盤的水晶石公司副總裁莊巖說，惟一的解決手段，就是將投影拼接起來，共同組成一個畫面。
這個技術的實現，有賴于新興的虛擬現實技術。即在電腦軟件里先構建一個虛擬地幕系統，這個虛擬系統里各個投影設備的位置、角度以及距離等參數都與實際完全一樣，然后再用虛擬相機進行拍攝，最后傳到投影儀上。
但這樣也會產生一個問題，即兩個投影的邊緣會有兩道光，亮度太高，影響視覺效果。水晶石公司從2005年開始邊緣融合技術的軟件開發，通過無數次試驗，于2008年“拿下”了這個技術。“將圖像輸入程序后，軟件會自動對圖片邊緣進行融合，觀眾根本看不到重合的地方。”莊巖說，目前在大屏幕拼接投影這一領域，水晶石的數字虛擬技術、數字視覺技術及服務達到了全球領先的水平。
在集成電路展區的一側，有一個建筑節能科技館。中關村示范區在建筑節能領域的明星企業的核心技術、產品在此集聚：北新建材的隔熱保溫建筑材料、清華陽光的太陽能發熱系統、綠創的保溫降噪門窗、朗波爾的節能照明技術、海林公司的節能控制技術、納豐源的熱管節能技術，這也讓建筑節能科技館成了名副其實的低碳建筑。
在建筑節能科技館北側陽臺的欄桿上，有一排水平放置的大玻璃管，長度約有2米，一共有10余根，這是太陽能熱水器的集熱器。與普通太陽能熱水器必須要放置在屋頂上或空地上不同，由清華陽光研發的這套太陽能發熱系統，安裝在建筑物朝南的陽臺上，就可以吸收到足夠的熱量。另外，這個系統“介水分離”，保溫水箱安裝在陽臺內側，集熱器通過加熱一種特殊介質，使之變成蒸汽后，通過管道運輸到水箱，與水箱里的水發生熱交換，凝結成液態后再回到集熱器那里加熱，如此循環反復，保證充足的熱水供應。
技術解密
早在上世紀，清華陽光的首席科學家殷志強教授就在清華大學電子工程系開始進行太陽能熱利用技術的研究。他發明一種新型“涂層”技術，吸收太陽光的能力(吸收比)達到了0.92，遠高于同類產品，這使得太陽能集熱管的大規模生產和商業化應用成為可能，直接催生了我國太陽能熱水器市場的形成。
最初，需要把水直接輸送到集熱管內加熱，這樣在夏天容易發生爆炸，而且需要定期清洗水垢。后來，清華陽光發明了雙層集熱管，降低了危險的發生概率。近幾年，殷志強為首的攻關團隊探索了另外一條道路，即通過介質傳導熱。“這種介質必須無毒，沸點也不能太高，否則就不容易變為蒸汽。”清華陽光總裁吳振一說。通過對沸點低于水的新材料進行不斷試驗，公司終于選到了一種合適的介質材料。這是中國首個投入商用的介水分離熱水器。
產品推出后，國內出現了許多模仿者，但卻經常在夏天出現爆管事故。“這是因為他們沒有掌握劑量，一根集熱管的劑量多了，就可能發生爆炸，少的話，達不到供熱效果。”吳振一說，這正是清華陽光的獨門秘籍之一。
今年5月，清華陽光的全球首條集熱管自動化生產線投產。新生產線克服了玻璃加工行業、膜層制備和真空保持的許多難點，集熱管年產能達到1000萬支，實現了集熱管生產從半自動化到全自動化的根本性變革。
芯片“誕生”全程可視
電腦、手機、汽車……有統計顯示，人一天平均要接觸20多種芯片。但恐怕多數人對芯片的生產過程不甚了解。展示中心的集成電路展區將答疑解惑。
一粒粒原料石英砂，精煉后變成200千克的硅錠，再切割成薄薄的小原片，就成為了晶圓。晶圓厚度不到1毫米，圓圓地像面鏡子，可以清晰地映出人影。一片片晶圓，經過涂膜、光刻、顯影、刻蝕、封裝、測試和包裝，就變成一枚枚芯片。
上述過程和實物都在展區中清晰可見，幾臺大型設備還配有生動的動畫演示，向觀眾詳細解釋設備的結構和工藝原理。
在區域的一側，還有一臺互動系統，集納了觀眾普遍關心的問題——集成電路芯片有多重要？制作有什么難度？
為了讓觀眾易于理解，演示的內容和語言比較通俗，比如為了說明多晶硅的純度，解說詞為：“千足金的純度達到了99.9%，但多晶硅的純度比千足金還高，在小數點后還有13個9。”為解釋芯片的精度，解說詞為：“激光角膜手術的精確度屬于微米級，但芯片的精度已達到納米級(1微米=1000納米)，相當于一根頭發絲直徑的三萬分之一。”
在刻蝕機、離子注入機等芯片生產設備旁邊，標注著這些中關村自主研發產品的價格，2000萬元、2400萬元，基本每臺都在千萬元以上。“集成電路展區的設備，絕對是展示中心最昂貴的。”負責此次集成電路展區的市經信委有關負責人說。
技術解密
目前我國已成為世界上最大的芯片消耗國，芯片進口額已經連續多年超過原油，成為我國第一大進口產品，2010年進口額達1570億美元，自給率不到19.6%。為扭轉這一局面，國家2008年啟動了一系列重大科技專項。
經過中關村企業幾年的努力，北京已經形成較為齊全的集成電路設計、制造、封裝測試、裝備材料產業鏈。此次展出的北方微電子公司研制的12英寸65納米柵刻蝕機，七星華創電子公司的12英寸氧化爐，中科信公司的12英寸離子注入機，都已進入12英寸大生產線考核，性能達到國外同類產品水平。
以北方微電子公司研制的12英寸65納米柵刻蝕機為例，這是我國首臺12英寸介質刻蝕機，是芯片制造的關鍵設備之一，它通過控制等離子體定向轟擊硅片，獲得芯片制造所需要的清晰、精準的圖形，其線條寬度只有20至30納米。以前這種設備只有美國泛林半導體公司等少數公司可以生產，單臺價值400余萬美元。北方微電子公司在國家重大專項和北京市支持下研發的12英寸刻蝕機，已可以滿足65納米生產線的要求，產品進入中芯國際、宏力等大生產線。
高仿真體驗“駕駛”高鐵
按下一個綠色的按鍵，將馬力推到頂點，列車慢慢啟動，車載電腦上顯示的速度值從0，到30。列車駕駛室窗外，電線桿往后退得越來越快。嗚嗚嗚，列車呼嘯起來……
在展示中心一側，有一個高鐵CRH3高仿真火車頭，駕駛室是一個完整的復制品，包括司機室、操縱臺、控制設備內部照明系統。白色的車身，流線型的車頭，煞是吸引參觀者的目光。
不過，僅僅跑了幾秒鐘，全力加速的列車突然緩慢—再緩慢—停下來。“這是列車強制停車了。要保證列車正常行駛，作為司機，要每隔幾秒鐘踩一下這個裝置，否則列車就會強制停車。”在一旁的鄧野指點迷津。鄧野所在的北京交通大學軌道交通控制與安全國家重點室，推出了這套以京滬高鐵線路為原型的駕駛系統。她說，由于高鐵沒有方向盤，為了防止司機駕駛中走神，所以在操控臺的下方設計了“警惕”裝置，腳一伸就能踩到。司機駕駛列車過程中，就是要不斷地踩這個裝置。
列車重新啟動，過了幾分鐘，時速達到350公里。“這時候，你需要看操作臺上的電腦屏幕，屏幕上有列車行駛前方8公里內的5組參考時速，你看前方6公里時的參考時速是100公里，你應該要降速了。”鄧野提醒，高鐵列車350公里的時速，需要6公里距離才能完全停下來。
技術解密
鄧野說，這套系統完整地模擬了京滬高鐵徐州到宿州段約70公里的線路情況，包括信號燈和電線桿的設置完全一致，甚至連每一個道岔都完全一致。
為了研制出這套系統，研發團隊先根據線路斷面情況、司機操縱情況、高速列車邏輯控制關系及車輛運行動力學建立一個數學模型，進行仿真運算和模擬控制，再現真實列車的控制和運行。在性能上，需要對包括列車動力學在內的特性進行仿真。這是國內僅有的基于京滬高鐵的模擬仿真設備。
“有了仿真系統，高鐵列車的設計和驗證，高鐵列車司機培訓、考核，線路及信號設計等諸多領域，都可以應用。”鄧野說。
4D電影讓人身臨其境
電影屏幕上，一只恐龍從高處跳到近處的地面上，“咚”，巨響傳來，觀眾的座椅隨之猛烈震動，恐龍的尾巴搖過來，好似就在觀者的眼前，隨之而來的，還有一股風。
下一個鏡頭，鵝毛大雪落下，青松上覆蓋了厚厚一層白雪，大風吹過，雪粒隨風飄揚，此時，一陣冷風也吹到了觀者的面龐上。
這是在展示中心里觀看一部4D電影時出現的效果。由中國華錄集團研發的這套4D電影系統，在3D電影的基礎上，引入了震動、墜落、搖擺、吹風、噴水、撓癢等特技功能，并根據影片的情景精心設計出煙霧、雨、光電、氣泡、氣味等特效，使觀影者能夠享受從視覺、聽覺、觸覺到嗅覺等全方位的身臨其境的感受。
在智能家居區，類似的新鮮玩意還有很多。基于閃聯的國際標準，通過一臺手機就能遠程控制智能廚房，包括燈光、微波爐、電飯煲的工作。進門有漢王公司推出的漢王人臉通，這是全球第一款嵌入式人臉識別產品，識別速度快，準確率高，不受室內環境光線影響，能實現安防考勤、門禁市場的升級換代和大規模的應用。
技術解密
華錄的4D電影，基于華錄自主研發的藍光播控系統平臺，是目前國內市場上基于藍光平臺的最先進的4D電影。
技術人員說，作為與一般影院相區別的標志性特征之一，可以上下左右移動的座椅是4D電影不可或缺的因素。除了座椅，還需要在觀眾面前安裝吹風機、冷氣機、噴水機等特效設備，用于體現搖擺、吹風、噴水、灼熱等不同效果。
上述各種條件都具備了之后，怎樣才能使它們在合適的時候發揮各自的作用呢？這就需要針對不同影片內容專門設計計算機控制程序。程序工程師通過控制軟件，根據影片的內容，在準確的時間設定吹氣、震動等不同命令，用以控制放映系統、特效座椅和設備、音響系統等的開關，使整個影院系統構成一個有機的整體，為觀眾提供全方位的視覺和感官體驗。
相關展示
餐廚垃圾處理
嘉博文的生物轉化技術與工藝，能夠把城市生活垃圾中的有機廢棄物，在沒有污染的情況下，經8至10小時發酵，快速轉化成生化腐植酸。腐植酸能改良土壤結構，有利于農作物的生長。
過去，腐植酸利用煤炭和草炭生產，這種替代煤炭腐植酸的生化腐植酸快速生產工藝在世界上尚屬首創。
在展示中心展示的一套餐廚垃圾處理設備，在2008年北京奧運會期間用于奧運村的餐廚垃圾處理，一次可以處理560公斤餐廚垃圾，日處理量達到十余噸。
身份證和智能卡處理系統
電子標簽(智能標簽)是公交一卡通、智能身份證的大腦和核心。以前，生產智能標簽的設備主要依靠進口。
中關村企業德鑫物聯經過5年的自主研發，推出具有自主知識產權的電子標簽倒貼片封裝設備。設備的整體精度與國外設備精度一致，在個別環節的控制上還優于國外設備。
這套設備打破了國外設備壟斷的格局，大大降低了智能標簽的生產成本，自從德鑫物聯的設備問世以來，國外競爭對手的設備價格直降50%之多。北京的公交一卡通、上海世博會的門票和全國各地的身份證中的電子標簽，都大量采用德鑫物聯的設備生產。
“會呼吸”的生態花盆
在仁創集團展區，從鋪設的地磚到旁邊擺設的花盆，從雨水收集系統到污水處理技術，從屏風到擺放的桌子和椅子，全部都用沙漠中的沙子作為材料。從關鍵技術到核心材料，從工藝配方到主要設備，從產品檢測方法到技術標準，均屬原創性發明。僅現場展示的產品，原創性發明的專利就超過100項。
花盆也是用沙子做的。和傳統的花盆相比，下面沒有漏水小孔，但這花盆透氣不透水，叫做“會呼吸”的生態花盆。技術人員取一個生態花盆，盛滿水，水并沒有滲透出來。隨后，技術人員用一根吹風管緊貼著花盆的外壁，只見花盆里的水不停地冒水泡，這就說明氣可以透過花盆。
共有條評論
