尋覓納米技巧工程化的通路-?記清華年夜學(xué)“微納米標(biāo)準(zhǔn)力學(xué)與智

2015-04-29 07:31 來源：http://m.elinglong.com/ 閱讀：次

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尋覓納米技巧工程化的通路 ?記清華大學(xué)“微/納米尺度力學(xué)與智能材料的力學(xué)”創(chuàng)新研究群體

　　群體檔案

　　清華年夜學(xué)“微/納米標(biāo)準(zhǔn)力學(xué)與智能資料的力學(xué)”創(chuàng)新群體重要依靠于工程力學(xué)系。自2001年以來，群體成員在微/納米尺度力學(xué)、智能材料和構(gòu)造力學(xué)、超高速斷裂研究三個(gè)偏向獲得了存在較大國際影響的創(chuàng)新性結(jié)果。群體成員包含：楊衛(wèi)、鄭泉水、方岱寧、黃克智、余壽文、莊茁、馮西橋、張雄、謝惠平易近、方菲等。

　　把納米與力學(xué)聯(lián)合起來

　　作為力學(xué)的主要前沿研究方向之一，因應(yīng)新材料技術(shù)、微電子和微制作技術(shù)成長的須要，力學(xué)界在上世紀(jì)80～90年月對(duì)微尺度下的力學(xué)行動(dòng)停止了大批研究。進(jìn)入2000年，納米技術(shù)已成為科技界和大眾存眷的一個(gè)核心，但海內(nèi)外力學(xué)界對(duì)力學(xué)是否有用參與納米科技還存在廣泛疑慮。這個(gè)創(chuàng)新群體卻以為，在納米技術(shù)走向工程利用的過程中，力學(xué)將有機(jī)遇作出重要奉獻(xiàn)，并作出了進(jìn)軍納米力學(xué)的決議。三年后，群體的研究獲得普遍認(rèn)同。

　　這個(gè)團(tuán)隊(duì)究竟試圖做甚么呢？據(jù)創(chuàng)新群體成員、中科院院士楊衛(wèi)先容，團(tuán)隊(duì)主要在兩個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行研究。一是在微納米尺度力學(xué)方面，創(chuàng)新群體的任務(wù)取得了體系性的停頓，并取得國際否認(rèn)。2002年他們就提出了“多壁碳納米管作為十億機(jī)器振蕩器”的構(gòu)思和實(shí)踐猜測，這些研究開拓了原子級(jí)潤滑表面之間絕對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)的能量耗散機(jī)理、系統(tǒng)能量在分歧模態(tài)之間轉(zhuǎn)換等重要研究新領(lǐng)域；萬千生物都有巧妙特性，破解生物體結(jié)構(gòu)的這些奧秘對(duì)研究新型的“仿生材料”和“仿活力器”等有側(cè)重大的科學(xué)意義,清華大學(xué)金融培訓(xùn)班，而從微納尺度和力學(xué)角度對(duì)生物體進(jìn)行研究興許是破解神秘的一種無效天塹。比方荷葉名義的微納結(jié)構(gòu)是致使該表面具備自干凈特征的要害機(jī)制。第二個(gè)方面是智能材料與結(jié)構(gòu)的力學(xué)。這里所說的智能材料不是指像人類那樣的“聰明材料”，而是“可以完成可控活動(dòng)的材料”，群體在這方面也取得了很多成果。

　　造福社會(huì)從自在研討開端

　　若何用艱深易懂的詞語描寫這個(gè)群體的研究呢？

　　創(chuàng)新群體成員鄭泉水傳授說：“一是試圖發(fā)明新材料，比如‘超等材料’。未來的飛船可能不是用火箭發(fā)射上去的，而是用太空電梯運(yùn)上去的，但已有材料的強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不敷，如果某種材料被拉長到36000千米，光是自重就足以讓它們斷裂。因此，尋覓超級(jí)材料，就需要從最基礎(chǔ)的層面，從微納米的力學(xué)特性方面，用多種計(jì)劃開展實(shí)驗(yàn)。二是試圖為將來的工程供給‘觀點(diǎn)性的創(chuàng)想’，好比我們曉得現(xiàn)在飛機(jī)是什么模樣，以是能夠?qū)崿F(xiàn)范圍化生產(chǎn)，然而下一代的飛機(jī)是什么樣子？它們的制造如何完成？它們的結(jié)構(gòu)是什么？”鄭泉水的房子里養(yǎng)著不少植物，他說：“我始終在想動(dòng)物的很多有意思的成績，比如為何它們最高只能長到120米擺布？比如植物細(xì)胞的細(xì)胞膜與細(xì)胞壁之間的通道十分狹小，只要多少個(gè)納米，但是它們間的物資交流速率和數(shù)目卻無比驚人，這類交換是如何實(shí)現(xiàn)的？這都需要進(jìn)行摸索，由于生物的表示往往能夠給人很大的啟發(fā)。”

　　讓立異的氣氛更好一些

　　群體成員、中科院院士黃克智教學(xué)非常器重群體的優(yōu)良學(xué)術(shù)和翻新文明扶植，激勵(lì)先生勇敢進(jìn)入前沿研究范疇。前沿科學(xué)識(shí)題多數(shù)不確實(shí)論斷，先生們開始常常很不習(xí)氣，碰到艱苦就說“先生，這個(gè)成績好像錯(cuò)誤，做不下去，似乎不是你猜的那樣”等等。這時(shí)候教師就告知學(xué)生，真恰好的研究生不僅是來斷定教員料想的對(duì)與錯(cuò)，而是參照教師指引的標(biāo)的目的跟目的，在探訪、探索和彎彎繞繞當(dāng)中追求迷信的真諦，發(fā)明出更好的方式。

　　在鄭泉水的辦公室門上貼著一小段話：“我盼望上午是我能一心備課和從事研究的時(shí)光，不被打攪。非緊迫公事、拜訪等，不在上午停止。傾銷等商務(wù)職員，不克不及拍門而入。敬請(qǐng)懂得和支撐。”他說：“貼上這段話以后，后果不錯(cuò)，大師都很尊敬我的請(qǐng)求。”

　　鄭泉水對(duì)科研領(lǐng)域里“重儀器不重創(chuàng)新”的景象疑惑不解。他說：“我們一些單元十分困難拿出點(diǎn)錢買了一些儀器，而后，一年只讓用上那末一兩次，以保障儀器裝備的‘殘缺率’。可儀器是為研究裝備的，一臺(tái)儀器假如其‘研究貢獻(xiàn)率’不高，那么再進(jìn)步、再無缺也沒有意思。況且，某種儀器一旦可能批量出產(chǎn)，往往在支持創(chuàng)新方面就曾經(jīng)落伍了。因此，好的情況應(yīng)該是容許應(yīng)用人員拆裝儀器，在大量著手、吃透儀器精力的基本上，從新計(jì)劃儀器，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方法。咱們當(dāng)初做實(shí)驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)也不太好，研究人員都不太親身動(dòng)手，而是讓試驗(yàn)員來操縱，可實(shí)驗(yàn)的意義就在于不斷定性，如果我們的實(shí)驗(yàn)只用來進(jìn)行‘肯定性的驗(yàn)證’，那么頂多屬于二次驗(yàn)證，離創(chuàng)新還差一步。因而，最好的辦法是讓一切的研究人員本人做實(shí)驗(yàn)、察看實(shí)驗(yàn)、修正實(shí)驗(yàn)，在如許不確定性的研究中，失掉無效成績的可能性就會(huì)大一些。”