摘要: 潛心于創(chuàng)新性研究,醉心于從0到1的突破,將天馬行空的思路與腳踏實地的應用相結合——在南開大學80后材料學教授劉遵峰看來,新材料的世界魅力無窮。他的多項研究成果發(fā)表在國際權威期刊。在他眼中,做科研的基本素質 ...
潛心于創(chuàng)新性研究,醉心于從0到1的突破,將天馬行空的思路與腳踏實地的應用相結合——在南開大學80后材料學教授劉遵峰看來,新材料的世界魅力無窮。他的多項研究成果發(fā)表在國際權威期刊。在他眼中,做科研的基本素質是好奇心和意志力。 一件智能材料衣服,可以感知皮膚表面濕度,出汗時長袖變?yōu)槎绦,汗干后又恢復如初…?/p> 一條人造蜘蛛絲,可以承受很大重量,緩慢拉伸且不會像橡皮筋一樣快速回彈,當遇到高層火災時,人們可以借助它緩降自救…… 在南開大學化學學院80后教授、博士生導師劉遵峰的實驗室里,這些天方夜譚般的新材料,都已成為可能!犊茖W》等國際權威期刊發(fā)表了他的多項研究成果。 最喜歡—— 通過科研改變人類生活 “人類的發(fā)展歷程也是材料的發(fā)展歷程,試想一下,如果我們能造出怎么拉都不會斷的線,或許可以把地球和月球連接起來!闭勂鸩牧蠈W,劉遵峰神采奕奕。在他眼里,通過新型高分子功能材料研究,找出更強、更智能的材料,就是探索世界的奧秘。 劉遵峰坦言,他喜歡創(chuàng)新性研究,“做科研不跟風追熱點,我最喜歡通過科研改變人類生活,我對未知充滿好奇! 2008年,劉遵峰到荷蘭萊頓大學做博士后,合作導師幫他選的研究題目是納米材料分離蛋白質,并輔助分析蛋白質的結構。這個課題很難,也很冷門,研究進展非常緩慢,好幾年也沒發(fā)表過重量級的論文!暗嗄暌院笞C明,當初的研究開創(chuàng)了一種新的方法來分析蛋白質的結構問題!眲⒆穹逭f,這段經歷讓他更深切地感受到,“創(chuàng)新性研究最為艱難,從0到1,是最有意義的創(chuàng)新。” 劉遵峰把目光投向了一個“零”。目前,空調和冰箱廣泛應用壓縮原理制冷,制冷效率一般低于60%。如何提升制冷效率?常用的改進思路著眼于更換制冷劑、結構設計等方式,而劉遵峰并不滿足于此。他的團隊參與的一項研究,初步證實了“扭熱制冷”技術,這是一種新型柔性制冷方法,使用橡膠、釣魚線、紡織線等材料像“扭麻花”一樣實現制冷,制冷效率可以達到67%,還能降低制冷成本!爸,人們并沒有意識到這些普通的材料可以用來制冷!眲⒆穹逭f,這種新型制冷技術為制冷領域擴充了一個新的板塊,為降低制冷領域能源損耗提供了新的途徑。這一研究發(fā)現,刊載于2019年10月11日在線出版的《科學》雜志上,劉遵峰是論文的通訊作者。 2013年,劉遵峰開始接觸智能材料,他現在的科研創(chuàng)新主線是,通過分析利用材料的特殊結構,發(fā)現材料的新性質,找到新的應用。 在劉遵峰眼里,創(chuàng)新思路可以天馬行空,但應用還得腳踏實地!叭斯ぜ∪狻笨梢阅M人類、動物的肌肉,在醫(yī)學、航空航天等領域具有廣泛的應用前景。然而,此前制備“人工肌肉”纖維主要采用納米碳材料等,造價昂貴、工藝復雜、舒適性差。劉遵峰帶著團隊獨辟蹊徑,利用天然純蠶絲代替?zhèn)鹘y(tǒng)納米碳材料,不使用化學修飾和添加劑,通過常規(guī)工業(yè)流程來制作智能衣物。 最興奮—— 心中的問號被“拉直” 主持多個國家自然科學基金項目,入選國家、天津市等高端人才計劃……劉遵峰的簡歷讓人羨慕,然而他卻坦言,自己本科成績不拔尖,研究生也不是保送的,“我并不是老師眼中的學霸”。 學生時代,相比于刷題取得高分,劉遵峰更癡迷于弄清楚問題背后的原理。牛頓第二定律中,加速度表示的到底是什么意思呢?劉遵峰高中時曾對這個問題冥思苦想了一個星期!斑@種思維模式,為我后來開展創(chuàng)新性研究打下了堅實的基礎。”劉遵峰說。 1998年,劉遵峰考入南開大學化學系。在圖書館,劉遵峰發(fā)現了“新大陸”。每天除了上課,他幾乎全部時間都泡在圖書館,對不同領域都有涉獵,經濟、哲學、物理、生物等;叵肫甬斈甑慕洑v,劉遵峰感慨萬千:“大量涉獵各學科知識,極大地提升了我對事物的認知,這種認知方式促進了科研中的創(chuàng)新。” 劉遵峰說,他最興奮的就是心中的問號被“拉直”。創(chuàng)新研究就像一棵大樹,有了牢固的根基,還要有很多枝杈才能枝繁葉茂,枝杈多了發(fā)現新現象的可能性也會增加!澳愕弥朗澜缟嫌惺裁矗拍苤罌]有什么”。在他的研究中,除了用到化學、材料學知識,還大量應用了物理、數學、生物等知識。 最希望—— 學生為國家做更大貢獻 2016年,劉遵峰到南開大學任教,擔任博士生導師,帶了十幾個碩士和博士研究生。博士生王潤忘不了研究“扭熱制冷”項目時的一次經歷!爱敃r測出‘扭熱制冷’拉長7倍的橡膠收縮降溫的溫度數據一直很準確穩(wěn)定,然而就在我們準備撰寫論文的時候,數據突然變化了,相差1—2攝氏度!蓖鯘櫥貞。 劉遵峰帶著大家找原因。排查機器情況、樣品制備是否重復、操作手法是否規(guī)范、計算是否錯誤,一一排除后,研究還是陷入了僵局。王潤說:“我們百思不得其解,甚至懷疑之前的測試數據不準確。劉老師鼓勵我們不要放棄,為了獲得重復數據,折騰幾個月很正常!弊罱K他們發(fā)現,原來是天津夏天濕度較大,造成實驗數據發(fā)生了變化。 劉遵峰常說:“好奇心和意志力,是做科研的基本素質。”學生們都知道,如果受到批評,肯定是因為做事敷衍。劉老師樂觀溫和,對學生們關心而寬容。在劉遵峰眼里沒有壞學生,“他們只是還沒學會方法”。 “最希望我的學生快速成長,將來為國家做更大貢獻!眲⒆穹逭f。 |