能精准定位消化道肿瘤的探测器、高性能低成本且不会燃烧爆炸的储能电池、能在多种故障情况下仍运行的无人机“心脏”……近日，第十七届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛，公布了“黑科技”专项赛结果，华中科技大学共23个“黑科技”作品获得国家级奖项，最高等次获奖数和获奖总数均居全国第一。
据了解，“黑科技”专项赛为今年的新增赛道，旨在针对前沿领域，鼓励师生们开发脑洞，研究探索对现有科技成果具有颠覆性、超越性的，或脑洞大开的创意性技术。梳理发现，在最高级别的“星系”级奖项中，共有全国48个项目获奖，华中科技大学占了四个。获奖作品中涵盖了医学、电气、材料、机械等多个专业，既有能切实解决热门问题、并已实现产业转化的高科技，也有充满奇思妙想的趣味性发明。
能精准定位消化道肿瘤的探测设备
在微创化诊疗蓬勃发展的医疗新时代背景下，消化道肿瘤的检出趋于更早、更小，同时对于病灶的精确定位、精准切除的要求也变得越高。华中科技大学附属协和医院联合光电学院、强磁场中心，组建医工交叉团队，根据传统术中定位方案的缺陷进行针对性突破，研发出了一套便捷、高精度的磁探测定位设备。该设备将助力精准结直肠癌根治术，减少直肠癌造口患者，降低各种术后并发症，目前已获得苏州高新区领军人才资助，预融资（200万）成立公司开展运营。
电动汽车电力电子智能变速箱
电动汽车电力电子智能变速箱演示图。
为解决电动汽车在高速区动力性能差、效率低等缺陷，华中科技大学电气学院团队首次提出了电力电子智能变速箱的概念，在现有电驱的基本驱动功能和保护功能基础上，通过增加一个智能变速箱环节，实现高速区工作区间一倍的拓展并有效提升三电系统的可靠性和故障后容错能力。
能在多种故障情况下仍运行的无人机“心脏”
故障自恢复式无人机“心脏”演示图。
伴随着无人机的普及和广泛运用，其“心脏”——动力系统故障引发的安全问题也越发不容忽视。来自华中科技大学电气学院的研发团队，从容错能力、功率密度以及电磁性能三方面入手，开发了基于机电模型的容错运行和电磁干扰抑制算法。这种算法实现了无人机“心脏”在多种故障的情况下，仍能持续稳定运行，可靠性大幅提升，显著扩展了功率级无人机的应用场景。
高性能低成本且不会燃烧爆炸的储能电池
新型安全电池演示图。
传统的锂电池工艺复杂，制作成本高，而且有火灾事故隐患。由华中科技大学材料学院团队运用独创的相分离和相分配技术，将锌负极、水性电解液和有机正极液倒入容器，电池在重力作用下自动形成，仅10秒就能完成组装，制造成本仅为锂电池的三分之一。这是世界首创的对流增强型自分层电池，不仅高性能、低成本，并且不会燃烧爆炸。
能降低人体消耗的穿戴式机器人
华中科技大学机械学院团队提出最小负载惯性力原理，设计了一种可适应不同行走速度与不同负重者的穿戴式机器人。这种机器人可帮助降低人体负重行走时的代谢消耗，减小人体肩部压力和负重所带来的危害，实现用工程科学方法增强人体运动能力的目标。
