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“名师引领”通识课:俞书宏院士:科研要遵循发现、发明、创造这个过程
来源: 南开大学新闻网发稿时间:2022-06-01 11:02

  南开新闻网讯(记者 付坤 通讯员 栾朝晖 王菲)“同学们应该都吃过果冻,那它是怎么做出来的呢?其实果冻是一种细菌吃下葡萄糖和营养物后分泌出的一维纤维素,也就是细菌纤维素。”俞书宏院士讲道,受果冻启发,他们团队采用细菌纤维素的三维网络结构,利用纳米化学方法合成了碳的气凝胶,与生物合成相比,能够更加精确控制气凝胶纤维结构的尺寸。

  5月28日,南开大学“名师引领”通识选修课“材料科学机遇与挑战”迎来第11讲,中国科学院院士、中国科学技术大学杰出讲席教授、合肥微尺度物质科学国家研究中心纳米材料与化学研究部主任俞书宏为南开学子带来题为“无机纳米线和异质结构的合成化学”的精彩授课。

  “纳米线的直径很小,小到甚至是我们头发丝的万分之一。”俞书宏院士用头发举例引出了纳米线的概念。他说,纳米线是具有高长径比的一维材料,在制作纳米器件时具有很多优势,经过微纳加工,可以做成场发射显示器、场效应晶体管、逻辑电路等微纳器件,可广泛应用于制造业、信息技术、能源、环境、健康医疗、生物技术等领域。

  俞书宏院士指出,纳米线及器件是纳米科技的最热门研究领域,一维纳米材料是未来高科技的物质基础。但是,科学研究不是一帆风顺的,总会遇到各种问题。俞书宏院士介绍说,现在纳米材料研究主要在三个方面面临瓶颈:一是如何精确调控纳米晶的形状和尺寸,二是如何宏量制备纳米材料,三是如何制备宏观尺度组装体。

  为了解决这些问题,俞书宏院士为同学们介绍了无机纳米材料的普适合成方法。在提到超弹隔热碳管气凝胶的制备时,他从北极熊的毛发讲起,让同学们更好地加以理解。“北极熊的毛发非常有意思,它是空心的。”俞书宏院士说,正是受北极熊毛发中空结构的启发,他们团队发展了以纳米线为模板的水热反应法,仿生制备了具有三维纳米网络结构的轻质、超弹、隔热碳管气凝胶。

  课堂上,俞书宏院士在讲述一个个案例时,经过会提到“有趣”一词,并不断为同学们加油打气。他说,无机合成化学有时候感觉很枯燥,很多反应就是a+b=c或者是a+b+c=d或e,但这里面的化学内涵非常丰富。“我们非常需要一些同学能够喜欢无机材料,因为这些材料都很有用的。我们做科研不要盲目跟风,只要是这种材料重要,我们就要坚持去研究它。”

  俞书宏院士说,科学研究没有尽头,永远在路上。材料的设计也没有最好,只有更好。他勉励同学们继续深造研究,遵循从发现到发明再到创造的科研思维模式,在纳米材料等前沿领域做出自己的成绩,为经济社会发展贡献青年担当。

  听完俞书宏院士的课,材料科学与工程学院材料化学专业2019级本科生王兆中深受启发。他说,自己的课题方向是碲纳米线储存以及纳米线自组装过程的原位观察等,但碲的稳定性不好,给研究带来了不少难题。“俞院士课上讲到的液相中超细碲纳米线的稳定性研究以及碲纳米线导向的宏量制备方法等,给我日后的研究提供了新的思路。”

  材料化学专业2019级本科生薛永言同学说:“整堂课听下来给我一个强烈的感觉:俞老师一定对于自己所研究的方向抱有非常大的热爱,所以他才对研究中所产生的现象、结果都感到非常有趣。我认为这是我们本科生必须要学习的地方,要找到自己喜欢的科研方向,并持之以恒地研究下去,让材料不仅仅停留在烧杯中,而是应用在更广的领域。”

编辑:郝静秋

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