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【科学讲座】王笃金:高分子——材料领域的创新高地

2017年11月2日晚7点,在中国科学院大学玉泉路校区阶一四举行的科学前沿进展名家系列讲座Ⅲ第98讲如期开讲。本次讲座荣幸请来了中国科学院化学研究所副所长王笃金教授,他给同学们带来了主题为“高分子:材料领域的创新高地”讲座。讲座不仅生动有趣,而且极大地开拓了在座每一位同学的视野,并激起了同学们献身化学献身国家的热情,令人难忘不已。

    讲座开始,王老师从现在最热门话题十九大入手,谈到习总书记在报告中提到的国家重器。他问学生们,你们知道这些国家重器中,有多少是中国科学院主要负责研发的吗?接着他自己答道,一半。他说你们应该对此感到自豪呀!看到同学们兴致被带动,王老师于是就着这些大国重器,为同学们具体的说明了高分子材料在其中发挥的不可替代的重要作用。

首先是我国2016年9月发射到太空的天宫二号,王老师指出助力天宫二号上天有两大材料,一是轻量化材料,例如铝合金材料,碳纤维复合材料,它们是最常用也是性能较好的高强度稳定的轻量化材料,二是防辐射材料,王老师解释说,外太空的辐射是很可怕的存在,对于空间实验室这样的常驻太空的载人飞行器,防辐射极其重要,天宫二号采用的防辐射材料主要有耐辐照石英玻璃和高强度抗辐照玻璃盖片,它们强度高,透过率高,抗辐照性能好,在国际上也处于先进水平。而天宫一号内部的各种实验设备器具,更是包含了无数的先进材料。王老师对这些实验设备很多都甚是了解,很多设备的制造者的名字更是信手拈来,令人乍舌。随后王老师介绍了我国自行设计、自主集成研制的深海载人潜水器蛟龙号,蛟龙号深潜海底需要承受巨大水压,王老师着重介绍了其中固态聚合物电解质的应用,并与传统电池电解质做了比较,得出这种电解质刚柔并济的卓越特点。接下来介绍的的是由中科院研造的巨大天文望远镜FAST天眼,天眼中用到了很多高强度材料来保证构造的稳定,还有高纯四氯化硅和高纯四氯化锗做成的光纤为其需要的频繁通信功能提供了保障。

接着映入同学们眼帘的是用来研究现今被李政道先生称作是“物理界天空上最大的乌云”的暗物质的探测卫星悟空号,悟空号上特别引人注目的是它的塑闪阵列探测器,其中用到的无机闪烁体和有机闪烁体用到了高分子聚合物,还有悟空号的BGO量能器,也是运用了很先进的高纯BGO材料。再者轮到了量子科学实验卫星墨子号,而墨子号中运用的国际首创的量子纠缠源,用到了BBO晶体,这种晶体为其提供了极宽的透光范围,较大的相匹配角,较高的抗光损伤阈值以及优异的光学均匀性。到了大飞机的介绍,王老师举出了大量的复合材料,详细讲解了这些复合材料的优势。

除了习大大提到的大国重器,王老师指出大国重器还有很多,如揽下世界最高和世界最长的荣誉的中国桥梁,以平稳和告诉著称的中国高铁,占据了全球百分之八十二份额的中国港机,不断发展进步的中国航母建造,这些重器的制造以及发展前景,与材料科学,尤其高分子科学研究息息相关。

接近尾声的时候,王老师为同学们介绍了人类文明史和材料发展史的同步性,并就着高分子材料,专业地讲解了相关知识,为了使同学们更加熟悉高分子,王老师笑着说道“你们要记着,你们吃的穿的用的住的全都是高分子,”引得座下同学们都笑了起来。而对高分子材料发展前沿,王老师提出了自己的“三化一新”,分别是:复合化与高性能化,功能化和智能化,环境友好化,新型加工制备技术。

最后,王老师还为同学们介绍了很有意思的3D、4D打印技术。讲座是以王老师邀请大家关注加入他们为三年级本科生开的高分子加工科学课程结束的。王老师打趣地说:“上我的课有个好处就是有巧克力吃”,并向同学们分发了讲座前准备的美味巧克力,同学们深深地被这位满腹学识而又和蔼可亲的老顽童所打动,讲座也就此完美结束。为了这堂讲座,王老师坦言“准备了很久”,讲座结束后,同学们用热烈的掌声对这位不辞辛劳为后辈默默付出的老先生表达出最崇高的敬意和由衷的感谢。(文/陈兴功 图/陈兴功 来源 国科大记者团)

主讲人简介

王笃金,中国科学院化学研究所,研究员,副所长,党委书记。曾任中国科学院工程塑料重点实验室主任(2004-2014)。1985-1992,山东大学,学士、硕士; 1992-1995,北京大学博士; 1995-1997,中科院化学所博士后; 2000-2001、2004在德国马普高分子所访问学者。2009年获得国家杰出青年科学基金资助。从事高分子结晶取向、凝聚态结构-性能关系研究和合金化材料制备技术开发。发表学术论文300余篇,授权中国发明专利、欧洲和美国专利等30余项,成果转化实施后,取得较好的经济和社会效益。获院科技促进发展奖科技贡献二等奖、中国人民解放军科技进步二等奖、北京市科学技术一等奖和二等奖、中国分析测试协会科学技术一等奖等奖励。现担任《Polymer International》 等期刊编委,《高分子学报》、《Chinese Journal of Polymer Science》副主编,中国化学会高分子学科委员会常务副主任,英国皇家化学会Fellow。

延伸阅读:

“科学前沿进展名家系列讲座”创办于2014年9月,是中国科学院大学为本科生开设的必修课程,同时欢迎研究生与教职工参加,由中国科学院大学本科部主办,讲座召集人为周琪院士。该课程按照数学、物理、化学、生物、材料、计算机、天文、电子信息工程等专业,邀请相关科学领域的院士等知名专家开展专题讲座。通过讲述科学故事、介绍相关学科方向的科学前沿进展,让学生在本科阶段了解不同学科的科研方向与主要进展,拓宽学生的学术视野,为他们最终选择学科专业与专业方向提供丰富的判断依据。