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【科学讲座】杨振忠:微纳结构高分子复合材料

    2016年9月29日晚七时,现任中科院化学研究所高分子物理与化学国家重点实验室主任杨振忠研究员做客国科大,为同学们带来了题为“微纳结构高分子复合材料”的讲座。

    尽管由于感冒而嗓子不适,杨振忠研究员仍坚持用略带沙哑的声音讲完了整场讲座。并没有急着进入正题,而是一开始就向同学们抛出一个问题:“你们到国科大究竟是想得到什么?”在夸赞同学的回答超出他想象之后,杨老师从自身经历向我们介绍了他自己的答案:“得到一双放飞梦想的翅膀。”之后又抛出一个问题:“一个‘牛气’的人,最重要的品质是什么?”在这里他也给出了自己的答案:想象力。尽管是两个再简单不过的问题,也能感觉到杨老师对同学们的殷切希望和谆谆教诲,在场每个人都甚为感动。

    转入正题,杨老师首先向同学们介绍,高分子与生活密切相关,从塑料、纤维到生物、人体,从天然材料到合成材料,都离不开高分子。而高分子材料不可能只有一种单独存在,要对实际生产生活有更大作用必然要将其复合。而构造高分子复合材料的主要原则,就是空间分区,从而使其高性能化。天然高分子在这里就是一个很直观的例子,如病毒、细菌、花粉、种子等,都依赖于空间分区才得以高效进行生命活动。

     至于高分子复合材料的作用,杨老师主要提到了可以解决当前许多问题,如环境污染、水污染、药物种类不足、能源短缺等。未来人类所遇到的问题首先便会是水资源短缺,而这一点在如今已经逐渐显现出来。其次还有土壤资源短缺和能源短缺,这些都是人类生存所必不可少的。

    但是应该如何将高分子复合?杨老师介绍道,首先借用物质复合生长的驱动力,然后考虑物质和功能的空间分区,最后才是其性能和应用。

    接下来杨老师分别从中空微球、微胶囊和纳米纤维三个方面进行具体介绍。微球是高分子复合材料的基础,通过使用不同材料和在微球上附着不同物质可获得多种多样的功能。这个部分杨老师着重提到了二氧化硅纳米孔材料,其孔均匀可控但太脆所以无法应用,有较大孔洞的经过疏水处理的氧化铝可对其起到负载支撑作用。但氧化铝相对也比较脆,所以最终使用了柔性透明的聚苯乙烯进行支撑,起到很不错的效果。引入微胶囊时杨老师采用了直观的水瓶进行类比,它们都起到容器的作用。在这个部分的重点是表面活性剂,介绍完表面活性剂的重要性、制备方法、作用和原理之后,杨老师介绍了他们当前在表面活性方面已经做出的成果,不仅可以规模生产,效率高而且还能够回收利用。最后是纳米纤维,将纳米纤维与微球结合,并在纤维上附加官能团,在处理水、吸油、制造储热或隔热服装过程中都十分有用。

    最后,杨老师放上几张家人和自己小时候的照片,并深情介绍了自己的孩子们尤其提到了妻子,在专业之余让同学们感受到他的深情和感恩。杨老师的人格魅力与专业知识一样,令在场每个人深为感动。在同学们热烈的鼓掌声中,本次讲座圆满结束。(文/张可欣 图/殷然  来源/国科大记者团)

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