【新春走基层】在原子世界里“搭乐高” 世界最薄国产新材料里的赤子心

2019年02月15日 19:36:56 | 来源:江苏广电融媒体新闻中心

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  手机温度过高就不能工作?在南京大学,缪峰教授和他的团队成员,就在为解决手机里的电子元件“耐高温”的世界科学难题,不断做着尝试。这个寒假里,他们也成了整栋实验楼里最后的“留守科学家”。

  假期的南京大学,少了往日的喧嚣。但一走进物理学院缪峰教授的实验室,气氛一下就热闹起来,近20人的团队,在不同的实验仪器间忙碌着。缪峰团队研发的“三明治结构“”的新材料做成的手机存储器,不但体积小、抗击打,更能在300℃以上的高温下稳定工作,堪称材料界的“小金刚”。而这一成果,在电子信息、航天、地质勘探等领域也能“大显身手”。

  缪峰介绍:比如说在手机中或者电脑中用的一些存储的介质,没有办法把它做得非常非常小;我们就希望器件的密度做得特别高,这样的话,同样大小的手机,可以有更多的存储。

  怎么实现“非常非常小”的目标呢?缪峰说,他们就要制造出世界最薄结构的材料。听起来似乎有些不可思议,对团队成员来说,也的确是个挑战:首先,他们要从一本书一般的晶体中抽取只有一个原子那么薄的一页;抽取完成后,还要像“搭乐高”一样,把抽出的三页不偏不倚地叠在一起,变成一个完美的“三明治”;紧接着,还要调整原子间的结构比例。这些过程,大多都在高倍显微镜下完成,每一步都要经过上百次的尝试,没点眼力、体力和脑力,还真应付不来。

  江苏台记者糜梦逸:这种实验操作到底需要多么精细呢,记者也来尝试一下,在实验室工作人员的指导下,要把毫米级厚度的石墨,剥离成只有万分之一头发丝厚度的薄片。

  缪峰说,如果让比较熟练的博士生来操作,从刚开始的二维材料的晶体到一个工作性能非常好的三明治的器件,一般的工作周期至少要两天的时间。整个过程里,只要中间任何一个环节出了问题,全都前功尽弃,就得全都重头再来。

  正是因为过程精细、不能中断,整个团队的成员几乎不约而同选择了假期留守实验室。团队里的女孩王瑶佳,已经记不清自己是第几次抢到回家的火车票,再在最后关头退票了。

  为此,王瑶佳只能提前给父母打电话沟通,在电话里父母勉励她要把工作做好。

  南京大学物理学院博士研究生高安远已经读到博士五年级。其实每年到了这个时候,高安远还都一直在工作的,家里人已经基本体谅到工作强度了。高安远经常有连续几天工作十几个小时以上的经历。他说,在你一次次失败的时候,你总觉得是不可能实现的,然后就想放弃;但是好在老师一次又一次地鼓舞说,必须在每一次失败中坚持才能成功。

  在失败中坚持,这也是缪峰告诉整个团队的信条。他告诉记者,因为我国新材料领域起步晚,存在一些关键技术被“卡脖子”的问题,而他们要做的,就是把这一新兴领域的核心知识产权掌握在自己手里,或许,过程并不容易,但至少,他们每一个人都在为此努力着。

  缪峰坦言,可能在外人看来,做科研好像很辛苦,其实科研人员都乐在其中,因为这本身就是我们的兴趣。当你所做的事情跟兴趣结合起来的话,这其实是件很幸福的事情。利用我们的所学,去给我们的国家、民族做出应有的贡献;这个会让我们做的事情更有意义,也让我们的人生变得更有价值。

  【记者手记】就在新闻报道前几天,缪峰团队参与的最新成果--弹道雪崩红外探测器件,再次被国际顶级期刊《自然-纳米技术》收录。

  虽苦却幸福,这是缪峰对科学研究的感悟。走上实验台,这些科学家们认真而执着;走入生活,他们又谦虚而朴实。正是这样一份赤子情怀,才让他们在追梦、逐梦、筑梦的路上,踏下一个个坚实而又有力的脚印。

  (江苏广电融媒体新闻中心记者/糜梦逸 康健 编辑/胡超)

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