找準方向,科創賽道初次探索
應當如何度過自己的大學時光?初入華科大時,劉昶常這樣問自己。彼時大一的他,對自身規劃尚不明確,一度選擇將大部分精力花在加權成績的提升上。
大一結束后的暑期,在學院組織下,劉昶跟隨指導老師第一次走進油氣田的作業現場,開展實踐調研。“地面與井下的無線通信裝置正是我國頁巖油氣高效開發所急需的先進裝備,但長期被國外少數公司壟斷。”走訪過程中,劉昶意識到,分數之外,還有更多領域值得探索。
回到學校后,劉昶繼續開展調研,尋求破題方法。在陳慶、李紅斌和徐爭光等老師的指導下,他與幾位志同道合的同學組建起“慧眼識電”團隊,致力于井下無線通信裝置的研發。井下無線通信是多學科交叉難題,為模擬最真實的應用場景,團隊成員們用鋼管做出油管套管比例模型,在學院所在樓后面的空地上進行多次實驗。“我們的模型最初只能傳輸10米,動手操作后才明白實際工程應用中的難點。”劉昶說,為了解決信道分析的難題,他們歷時數月反復試驗,通過1萬多個模型的仿真計算,終于將裝置的穿透系數提高3-4倍,達到可實用化水平。
圖為劉昶(左一)和“慧眼識電”團隊成員
初次研究探索的過程,讓劉昶與團隊成員更加堅定將裝置做好的決心。此后他們越發努力,將研究難點和專業學習結合,在學中干、干中學,向實現破解“卡脖子”難題的目標方向前進。
奔赴一線,矢志創新追求卓越
2020年,在指導老師陳慶教授的牽頭下,劉昶所在的“慧眼識電”團隊與相關企業合作,研制出國內首套可商用化的井下遠距離無線通信裝置。往返于中石化江漢油田、重慶涪陵國家級頁巖氣示范區等地實際測試裝置,身著團隊工服大汗淋漓堅守作業現場,傾聽一線石油人的多年工作經驗……2021年,團隊成員們步履不停、反復嘗試,在每一次測試中不斷進步。
圖為劉昶和團隊成員在油氣田試驗現場
功夫不負有心人。經過20余次實際測試,團隊所研制的裝置實現單級傳輸達4913米,中繼傳輸突破6000米,主要指標超越國外同類產品。最終,團隊針對井下金屬套管屏蔽下信號傳不遠、傳不快、傳不久的難題,獨創了赫茲級電磁波沿多相態混合介質交界面無線遠傳方法,解決了信道、編碼和驅動等關鍵難題,目前已有20余套產品在頁巖油氣田成功投運。
“一次測試中,我們的裝置在第一時間監測到了壓裂壓穿地層事故,避免了損失的進一步擴大。”劉昶說,那一刻,自己深深感受到自主解決“卡脖子”難題后的自豪。
精益求精,用實際行動樹立榜樣
2022年,“慧眼識電”團隊憑借項目“基于Hz級電磁波的井下遠距離無線通信裝置”,捧回第十七屆“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽特等獎獎杯。這一年,劉昶也成為湖北省唯一獲得第十三屆“中國青少年科技創新獎”的大學生,突出的科技創新精神受到了中國青年報等媒體報道。
“學生團隊攻關科技前沿難題,并不容易,他們有永不言敗的強大內心,所以才能夢想成真。”陳慶教授說。
圖為劉昶和團隊成員參加“挑戰杯”競賽
回首科創經歷,劉昶和團隊成員在應對一項項挑戰中不斷突破,在解決一個個難題中快速成長。從寫第1篇專利的磕磕絆絆,到獲授權發明專利18項,從實驗室里孤零零的電路板,到能實際實現井下長期監測的裝置……那些采集不到信號的試驗、反復打磨修改比賽材料的深夜、關上門練習陳述與問辯的日子,也讓他們收獲了一群并肩作戰的伙伴、一份堅持不懈的精神和一個面對困難無所畏懼的自己。
而現在,對于“大學怎么過”這一問題,劉昶也已經找到了自己的答案:“其實,前方有很大一片藍天等待我們去探索,我們是可以去做成一些事的!”如今,劉昶也在積極將科創經驗分享給周圍人——參加高校團建創新座談會,為學生社區雙創氛圍營造注入活力;在班級分享比賽經驗,帶動身邊同學拓展創新思維;多次參加各類雙創分享活動,用行動為學弟學妹樹立榜樣……
之后幾年,劉昶還將在華科大繼續讀博深造,他表示將圍繞專業所學,把創新創業當成一種習慣,努力成長為復合型人才,為科技創新貢獻青春力量。