只需在金属表面"雕刻"一层肉眼不可见的梯度结构,就能让生产线上矫直辊的单次在机寿命提升4倍以上,同时彻底告别有毒的镀铬工艺。这不是科幻小说,而是一项正在重庆明月湖畔上演的技术突破。

明月湖俯瞰图。两江协同创新区供图

明月湖俯瞰图。两江协同创新区供图

2025年6月16日上午10时,位于两江协同创新区-创新工坊C2-1-4厂区的近2100平方米空间里,装饰工人正在两人一组铺设电缆、安装滑轨钢丝缆绳。这里即将启动一个具有里程碑意义的项目——明月湖·梯度纳米中试平台正式开工建设。这项技术的核心来源于中国科学院院士卢柯团队研发的梯度纳米技术(GNT):通过在金属表面形成细纳米晶,在芯部保留粗晶,从而打造一种兼具超高强度和优异韧性的新型材料。

这种创新材料首先被应用于轧制板材的关键部件——轧辊。其目标是解决国防装备、航空航天等领域关键零部件的性能瓶颈问题。

黄椿森对梯度纳米轧辊开展性能测试。两江协同创新区供图

黄椿森对梯度纳米轧辊开展性能测试。两江协同创新区供图

从实验室到生产线的跨越被称为"死亡之谷",而这一技术突破仅用280天就成功迈过了这道门槛。重庆纳米金属研究院的材料工程师黄椿森和他的团队在2024年底集中攻克了一个行业难题:如何让轧辊在没有镀铬层的情况下实现高性能?

明月湖·梯度纳米中试平台于2025年7月一期建成投运,迅速展现出强大的应用价值。截至2026年2月,该平台已与宝武、中铝等30余家企业合作,开展100多项轧辊应用场景下的技术研究和样品制备服务,涵盖矫直辊、工作辊、中间辊、张力辊等多个品类,并实现技术服务收入约500万元。

在某铝加工企业的生产线上,梯度纳米辊已进入常态化使用阶段。这一技术通过"近净成型"方式大幅减少稀有金属、贵重金属和有毒元素的使用,为绿色制造提供了新的解决方案。

一项颠覆性技术的成功落地不仅需要实验室突破,更需要产业生态的支持。2025年8月,重庆纳米金属研究院与宝钢轧辊科技有限责任公司达成战略合作,共同建立"新一代表面处理应用技术联合研发中心"。

与此同时,一项更具战略意义的布局也在推进:2026年1月,纳米金属材料数据库(一期)项目通过验收。该数据库不仅系统化地描述了常规及纳米金属材料从成分、工艺到性能、应用的全过程,还为金属材料的智能研发提供了数据支持,推动材料研发向数智化转型。

在科技成果转化方面,明月湖创新性地采取"拨投结合"模式。2025年3月,梯度纳米技术产业化项目成为首批获得该机制支持的项目。这一模式通过财政资金的灵活运用,为硬科技创业提供了重要支持。

梯度纳米中试平台建设现场。两江协同创新区供图

梯度纳米中试平台建设现场。两江协同创新区供图

随着中试平台二期、三期规划的推进,更多关键部件将纳入技术应用范围。从军工到航天,从能源到交通,梯度纳米技术正在重塑多个领域的关键部件性能。