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探访中科院六大所新材料动态

2018-11-28 13:39:32

一种新材料,是如何走出实验室,实现产业化,走进社会各个领域的?带着这样的好奇,理财周报材料科学实验室决定再次探访中国的材料科学实验室,在专家的带领下看个究竟。

中国科学院在材料科学领域的研究能力是毋庸置疑的。根据中国科学研究评价中心的研究结果,中科院在材料科学领域的研究已属世界水平。

早在2009年,中科院的材料科学学科竞争力就已经位列全球所有大学和研究机构首位。这也是理财周报材料科学实验室本期重点关注中科院旗下相关研究所的原因。

根据理财周报记者与众多中科院研究人士和国内大学材料学院教授交流,得知中科院旗下研究所中物理研究所、化学研究所、金属研究所、长春应用化学研究所、上海硅酸盐研究所和宁波材料技术与工程研究所等都是材料科学研究领域的佼佼者。

从东北到华北,再到华东,让我们逐一敲开这些实验室的大门,揭开其神秘面纱。

东北:长春应化所LED全球,金属所制备出柔性锂电池

在东北地区,中科院金属所和长春应用化学研究所代表着该地区材料科学的科研前沿。

中科院长春应用化学研究所位于吉林省长春市人民大街5625号,这是个环境优美、让人向往的科研基地。

中科院长春应用化学研究所办公室主任夏云龙向理财周报材料科学实验详细介绍了该所的各大重点实验室、研究中心以及研究成果。根据夏主任的介绍,交流LED项目是该所目前值得关注的科研项目。在该项目的研究上,中科院长春应用化学研究所实现了从基础研究到产业化的跨越,使中国成为世界上掌握通过稀土荧光粉生产低频闪交流LED产品的国家。

中科院金属所则位于辽宁省沈阳市沈河区文化路72号,是新中国成立后中国科学院新创建的首批研究所之一。研究成果方面,该所利用该材料作为高导电的柔性集流体,设计并制备出可快速充放电的柔性锂离子电池。

华北:化学所和物理所 注重基础科研

华北地区的材料科学研究所主要分布在京城。其中,中国科学院物理研究所和中国科学院化学研究所,更是材料科学界两颗闪耀的明星。

从中关村东路的保福寺桥南站穿过中国科学院基础科学园区,走大概五分钟的路程,就到达中国科学院物理研究所。在这里,我们理财周报材料科学实验室与中国科学院物理研究所超导国家重点实验室、软物质物理重点实验室和先进材料与结构分析实验室的研究人员进行了交流。

今年,中国科学院物理研究所表面物理实验室的团队与清华大学物理系共同研究发现了量子反常霍尔效应,这项研究发现被物理学家杨振宁称之为“诺贝尔奖级”的科研成果,该研究团队的领衔人物是清华大学薛其坤院士。

“我们课题组现在用的实验室就是当时薛其坤院士做研究时用过的。”中国科学院物理研究所软物质物理研究重点实验室的研究人员向记者介绍。而据专业人士透露,薛其坤教授的这一重大研究成果有望冲刺诺贝尔奖。

中国科学院物理研究所一位先进材料与结构分析实验室课题研究组的研究人员则向记者透露,“物理所大部分研究内容离产业化比较远,完全以科研为导向,所有研究经费都是来自于国家科研基金。”

从中国科学院物理研究所出来,穿过中关村三桥,沿着中关村北一街直走,就能到达中国科学院化学院研究所,这里是高分子材料研究的圣殿。

理财周报与中国科学院化学研究所有机固体实验室的一位研究人员进行了交流。该研究人员告诉记者,“有机固体实验室的高分子材料主要是进行有机合成,在疾病的检测和癌症的诊断方面能起到作用。”

华东:硅酸盐所军工新材料出色,宁波所注重民用新材料

华东地区,我们重点关注的是中科院上海硅酸盐研究所和中科院宁波材料技术与工程研究所。这两大研究所的新材料研发和产业化结合都做得非常好。

中科院上海硅酸盐研究所位于东经121°25′20″,北纬31°12′59″,上海市长宁区定西路1295号。该所是一个以基础性研究为先导,以高技术创新和应用发展研究为主体的无机非金属材料综合性研究机构。

该所高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室一位副主任告诉我们,“结构/功能一体化材料、能源与环境材料、生物医用材料以及超微结构与计算科学是该实验室的几个主要研究方向。”

“无机非金属材料从研发到实现产业化是一个非常漫长和艰辛的过程,可能并不像外界看起来的那样轻松。”上海硅酸研究所所地合作处的项目主管李懋峰表示,“目前我们在产业化方面做得的是航空航天和军工方面的无机非金属材料,此外是新能源、环境治理、与人类健康等相关的材料。”

而另一位内部人士则透露,中科院上海硅酸盐研究所“出名的可能就是BGO晶体”。在不久前,上海硅酸盐研究所实现了超长BGO晶体产业化制备技术的重大突破,单炉次产能提升10余倍(达22根/炉),平均生长成品率超过80%,在极短的周期内为中国空间暗物质探测卫星(DAMPE)项目提供了320根25×25×600mm3的成品晶体,实现了真正意义上研究与开发项目的成功和技术上的突破。

另一个研究所——中科院宁波材料技术与工程研究所位于东经121°38′10″,北纬29°55′35″,浙江省宁波市镇海区庄市大道519号。除了研究能力出色,该所产业化也做得很好。

其中,高分子复合材料是中科院宁波材料技术与工程研究所研究的重中之重,也是该所未来五年中科研工作的首要研究领域。理财周报材料科学实验室与中科院宁波材料技术与工程研究所的韦玮主任和复合范欣愉博士等人进行了交流。

“宁波所对复合材料方面的研究,主要是在下设的先进制造技术研究所。”范欣愉博士向记者表示,“先进制造技术研究所原来依附于高分子与复合材料事业部,2009年独立建所,重点研究方向是汽车等民用工业中使用的轻量化复合材料。”

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