聊大这个团队为“美丽中国”造良材

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2021-05-11 23:17人民科技官方账号
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齐鲁晚报·齐鲁壹点记者张超通讯员秦治洲

压电材料作为一种能够进行机械能与电能之间相互转化的智能材料,眼下的应用范围从手机等家用电子产品覆盖到航空航天、舰艇声纳、高速列车等领域,已形成市场规模为每年近百亿美元的巨大产业。半个世纪以来,压电材料产业一直由性能优异的锆钛酸铅(PZT)陶瓷所统治。然而制备该陶瓷的主要原料PbO具有较高的毒性,其在高温烧结时会挥发,空气中微量的PbO会对人和动物的神经系统产生严重毒害。PZT陶瓷中含铅量高达60wt%,从制备到回收处理都会带来巨大的环境压力。

现今,寻找可替代PZT的无铅压电材料是压电材料研究的重点与热点,越来越多的研究者对无铅压电材料体系展开研究。在中国现行的环保政策与“美丽中国”建设背景下,更是势在必行、迫切需要。其中,聊城大学的信息功能材料与器件科研团队引人瞩目。该团队经过10余年的发展,形成了较高的研究水平与影响力,被材料类顶级期刊《今日材料》评为中国无铅压电陶瓷研究机构TOP9。2019年,团队获批山东省高等学校优秀青年创新团队。

“团队始终将可持续发展理念融入科学研究中,一直从事环境友好型无铅压电材料高性能化研究,以避免有毒铅基材料对人体健康和环境的危害,研究的材料主要用于制备滤波器、超声探头、传感器等,在军事、医疗和电子工业中有非常广泛的应用。”团队负责人李伟博士介绍道,“生态文明,是关系人民福祉、关乎民族未来的长远大计。我们团队从建立起,便着眼着力于生态环境保护。2013年,中国开启‘美丽中国’战略建设,我们更是自觉加快研究,决心研制出更多更好的无铅无毒、高性能的新型材料,为‘美丽中国’建设做出我们的贡献。”

》科研世界中,青年博士们散发蓬勃战斗力

团队现有博士研究人员18人,其中党员14人,年龄均在45岁以下。党员们在各个方面起着模范带头作用,能吃苦、耐得住寂寞、肯坐冷板凳,凝聚铸就了一个团结奋进、坚强有力的研究集体。2006年成立以来,先后承担各类科研项目50余项,包括国家重点研发计划、国家自然科学基金、省自然科学基金等;发表SCI收录科研论文250余篇,研究成果被几十个国家上百位学者正面引用和评价,被引用、下载阅读近23000余次。2019年,团队成员郝继功博士等综述了近十年环境友好型无铅压电材料的发展,论文发表在材料类顶级期刊MaterialsScience&EngineeringR[135(2019)1-57]上,期刊影响因子为26.6,被中国仪表功能材料学会电子元器件关键材料与技术专业委员会评为年度“优秀论文”。2020年,团队研究成果“环境友好型压电陶瓷材料高性能化研究”荣获山东省自然科学奖三等奖。同年,聊城大学材料科学学科ESI排名进入全球前1%,团队为此做出了突出贡献。

在一连串数字的背后,是聊城大学信息功能材料与器件科研团队砥砺前行、奋勇向前的真实写照。团队成员们一个个沉浸在科研世界里,周末、节假日加班工作早已成为了常态。即便是春节假期,也往往休息个三五天,便都返回学校继续做实验、做研究。这群年轻的博士们以忘我的工作状态走出一条亮眼的创新发展之路,在强手如林的行业内塑造出一张闪光的“聊大名片”。

》聚焦学科前沿,研发的新型材料表现优异

团队每月定期召开学术交流研讨会,增进团队成员的交流与合作,一面助力大家共同掌握学科前沿发展动态,一面助力解决科研过程中遇到的难题。除此以外,团队积极与全国各高校、研究所的师生进行学术交流。2020年来,已参与了40余场电子材料与器件线上线下学术沙龙。

“商用的铅基压电陶瓷压电常数在300—600pC/N,而无铅压电材料的压电常数通常在100—200pC/N,针对无铅压电材料性能差的问题,团队成员进行了精细分工,分别在多种无铅压电材料体系中深入研究探索,十余年间团队历经了成千上万次的实验、探讨和交流,在相关领域理论和应用研究中不断取得突破,所研发的新型钛酸钡基无铅压电陶瓷压电常数达到500—600pC/N,可媲美商用铅基压电陶瓷,温度稳定性和抗疲劳特性均表现优异,具有较高的应用价值。”李伟介绍道。

在发展过程中,团队十分注重自主创新力,不断推动产学研的深度融合。目前已获得授权国家发明专利10余项,其中3项实现独占许可转让。赵伟博士作为负责人与山东天亚达新材料科技有限公司达成产学研合作协议,成立了碳纤维轻量化协同创新中心,深度推进科技成果转化,成效显著。

》戮力为国造材,倾心为党育才

人才是科学研究、国家、社会建设的最宝贵资源与动力。团队胸怀国家和民族,自觉肩负“为国造材,为党育才”的责任与使命,同心戮力为“美丽中国”研造“良材”的同时,倾心为中国的现代化建设造育“良才”,亦为“良材”研造的可持续发展供给力量。

团队研发平台设立开放课题,为大学生科技文化创新活动提供条件。目前已指导大学生科技文化创新项目近100项,300余人接受研究、创新、创业训练,本科生发表科研论文近百篇,申请发明专利近10项,荣获省级以上奖项多项。2019年,郝继功、李伟博士指导的大创项目《光电多功能陶瓷组分设计和性能优化》在山东省大学生“挑战杯”学科竞赛中获得一等奖,并参加了全国大学生创新创业年会。材料科学与工程专业的本科毕业生,近10年平均考研升学率高达45%以上,为社会培养了一大批优秀人才。团队培养硕士研究生30余人,1/3赴国内一流名校读博深造,一些优秀博士学成归来后继续为团队建设贡献力量。

在这支年轻的队伍里,大家心往一处想,劲往一处使,以青春的姿态和饱满的工作热情投入到科研世界中,常常忘却了时间与距离的相隔,这也正是青年教师该有的一种韧劲和品质,正是通过这种忘我的工作状态,团队克服一个又一个科研难题,交出一份又一份满意答卷,在海内外发出聊大声音,讲述着年轻一代聊大人的奋斗故事。

“为国造材,为党育才”,责任重大,使命光荣。在取得阶段性的成果的同时,团队更感觉到重任在肩。李伟介绍,下一步团队将继续对环境友好型电子材料深入科学研究,与兄弟团队一道尽快解决我们国家在电子材料、技术和关键工艺相对落后、被“卡脖子”的局面,实现高端驱动器、传感器国产化。同时,通过团队建设,培养一批战略性电子材料与器件研发人才;并加快现有学术成果的产业化,为区域经济和社会发展做出显著贡献。

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本文来源:齐鲁壹点

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