服装设备

让显示器件像衣服一样穿在身上

发布时间:2024/8/28 12:07:08   

把显示器“穿”成一件衣服,也许会让人感觉很科幻。不过对于复旦大学高分子科学系主任彭慧胜来说,这就是他的研究方向。现在,他带着他的团队,花了十五年的时间,终于完成了。

彭慧胜长年累月地进行着艰苦的研究,在纤维电池的高性能和应用上取得了突破性的进展。

年,由彭慧胜领导的科研小组开发的柔性显示面料和智能集成系统被列入“年度中国十大科学发展项目”。该公司自主开发的高性能纤维锂离子电池获得了“中国十大科技进步”。

彭慧胜领导着自己的研究小组,在聚合物纤维设备方面取得了领先的成绩。该研究结果使织物显示装置能象服装一样轻薄透气,并能与不规则的衬底相结合。

在四年的大学生活中,他花了3个夏天在图书馆里,阅读了大量的文学、历史和哲学,为他的人文奠定了坚实的基础

彭慧胜最近几天都在江湾复旦分校的实验室里,给学生们上课。

“研究的时间是非常宝贵的,不管有多辛苦,我们都要坚持下去。或许是我曾经遇到了更多的困难。”彭慧胜所说的“艰难时刻”,指的是他在美国的一次卡特里娜风暴中的一次。整个城市都在洪水中度过,而学校也停止了对奖学金的发放。这一年来,他一直在外漂泊,做着断断续续的研究。

彭慧胜小时候在湖南邵阳的山区长大,他对自己最深刻的印象就是每天早晨起来去打池塘的水给稻田浇水,下课后在锅中寻找剩下的食物和锅巴。在艰苦的岁月中,父亲给彭慧胜送来的散文和诗歌,就像是一顿丰盛的晚餐。他在学习的过程中,做梦都想着离开这座山。

年,彭慧胜考上了中国纺织学院(现在的东华大学),并选择了自己最喜欢的聚合物材料专业。他很开心,因为他的学校离上海图书馆只有3公里。在四年的四年中,他在上海的图书馆度过了3个夏天,他每天带着两个包子,一瓶冰镇白水,在图书馆开放之前到达,关门时离开。同时,他也博览群书,博览群书,为以后从事科学研究奠定了坚实的人文基础。

“科学研究,不单单是在实验室中进行,还有哲学、科学史等方面的思考。”彭慧胜说。至今,他仍然坚持一年看20余种人文社科图书。在他给学生的必修课清单中,有几十本哲学和科学史方面的经典著作。

在研究所的时候,他甚至会在自己的实验室睡觉,是有名的“居民”。

彭慧胜在整个学院都是有名的“居民”。年,他去复旦大学攻读研究生,导师询问他是否愿意从事负离子聚合,“虽然不能发表论文,但可以作为后续研究的参考。”那时候,嵌段共聚物是从国外采购的,一克就要几千块钱。彭慧胜一口答应。这大半年来,他尝试过无数次,但都以失败告终。上午八点的时候,他要在实验室里呆到中午,如果不能,他又要重新开始。实验时间是晚上10:30,不过实验又不能停止,他干脆就在实验室睡觉。

彭慧胜用了六个月的时间,首次成功地进行了阴离子体的聚合。他进入了聚合物的自组装领域,并发表了一系列的文章。

读研时的研究工作进展顺利,彭慧胜有了进一步学习的底气。在国际学术研讨会上,他结识了三名聚合物材料领域的诺贝尔化学奖得主;虽然英语口齿不清,他还是鼓足了勇气,向大家介绍了自己的研究成果,并且提出了出国的要求。3名科学家很爽快地答应了,并向他提出了出国申请。

彭慧胜本以为,自己在研究生阶段就能拿到更多的论文,再有三个科学家的推荐,肯定能得到一所好大学的青睐。一名评委对他说,他们觉得这样去请明星来引荐学生是不符合科研人员的严谨作风的。

彭慧胜豁然开朗,他不死心,一直坚持着,最终,他通过参加国际学术研讨会的墙报交流,被一名教授看中,拿到了国外留学的名额。年,彭慧胜在经历了一场台风之后,凭借优异的科学研究成就,获得了博士学位。在那一年十月,他被安排到美国最好的一所实验室工作。

在这里,他对碳纳米管的研究有了新的认识。他曾经听说过,如果把电池的材质做成类似于布的话,是不是就能避免飞船在降落的时候发生碰撞?过去许多年,电子设备都在朝着微型化、柔性化、集成化方向发展,目前学术界主要的研究方向是薄膜。但是彭慧胜却另辟蹊径,一头扎入了十余年的纤维领域。“搞研究,需要的是勇气和想象力。”彭慧胜说道。

回国以后,他制定了三个目标:一项重大科学发现,十个系列产品诞生,一百个优秀的人才培养

彭慧胜在美国工作了两年之后,决定辞去优厚的工作,返回复旦。“科学家有自己的国家,科学没有国界。我有一种自然的感觉和归属感。”彭慧胜回国后,为他们制定了三个“1”的任务:重大科学发现一项,系列产品十个,杰出的人才培养一百个。他相信,科研要有远大的目标,但是要一步一个脚印,脚踏实地。

那时,许多科学家都认为,随着长时间的延长,纤维电池的内部电阻会越来越大,不可能达到高性能,更不用说大量使用。彭慧胜直面陈规,勇于挑战。结果表明:纤维细胞的内部电阻随着长度的增大,其性能会先下降,然后变得稳定,表现出一种特殊的函数关系。他领导的研究小组开发了20余种光纤设备,其中纤维型锂离子电池的电化学性能优良,能量密度比以往提高了2个量级。并与工业界共同建设了第一条光纤型锂离子电池,并在航天、高铁、汽车等领域应用。

曾凯雯是最近一批留在实验室的科研人员。这两年来,他一直在研究一种新型的高性能材料。曾凯雯表示,由于前期的研究,他在博士后期间的研究成果并不多。没有彭慧胜的支持和鼓励,他们才能在“无人区”中坚持下来。“彭教授对我的研究环境很宽松,为我解决了不少困难,但从来没有提出过要写什么论文。”

在彭慧胜的眼中,教学和研究是一样的。年,他发表了一部名为《读研究生,你准备好了吗》的新书,讲述了他为何要读研究生,如何选择导师,如何与其他学者进行合作,如何在学术上与人交流,如何在将来的职业生涯中,为那些想要从事科研的学子解决一些难题。

“教育的精髓就是一株大树,一片云彩,一片云彩。”彭慧胜对此深信不疑。“在科学面前,要永远保持好奇心。”



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