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80后女教授刘文凤:科研工作者应有大情怀-科普

时间:2017-11-26 17:03来源:未知 作者:吴博士 点击:
原标题:科研工作者应有大情怀(青春派·时代新人新担当②) 说起“无铅材料”,可能大多数人感到陌生。但说起“铅污染”,不少人会有所耳闻。传统的手机、电脑等很多日常用品

原标题:科研工作者应有大情怀(青春派·时代新人新担当②)

说起“无铅材料”,可能大多数人感到陌生。但说起“铅污染”,不少人会有所耳闻。传统的手机、电脑等很多日常用品中,不少都需要使用含“铅”的材料,然而,铅类材料在使用过程中一旦进入环境,很难降解。铅大量富集在土壤或者水里,会造成严重的生态灾难,危及人类健康。

刘文凤,就是中国一名研究“无铅材料”的专家,她是西安交通大学电气学院的一位80后女教授,因为发现了锆钛酸钡钙的强压电效应,为无铅材料实际应用提供了一种可能。截至目前,该发现已获授权国际专利一项、国家自然科学奖二等奖一项、教育部自然科学奖一等奖一项。

人民对美好生活的需求不断增长,作为一名科研工作者,如何才能不负新时代,通过自己的研究让人们的生活更美好?刘文凤有自己的思考。

“开发出一种新的对环境更友好的材料”

记者:能不能通俗地介绍您的科研成果,以及当初确定研究方向的考虑。

刘文凤:我是研究压电材料的,其实压电材料在生活中应用十分广泛,手机、电脑、核磁共振和各种传感器均大量使用了各类压电材料。当我们使用手机时,需要将声音信号转换成电信号,而对方手机接收到的电信号也需要转化成声音震动。在这个过程中,机械能先转换成电能,电能随后又转换成机械能,压电材料就是机械能和电能之间转换的桥梁。

传统压电材料最大问题是大量含铅。这类材料在使用过程中其本身含有的铅容易进入环境,且永远不会降解。铅大量富集在土壤或者水里,会造成严重的生态灾难,危及人类健康。在我国西北几个省份都曾出现过居民血铅超标的事件,为我们敲响了警钟。为此国家也制定了相关标准规范含铅材料的使用。

当初确定压电材料的研究方向,就是希望用无铅压电材料代替传统含铅材料,这既符合绿色发展趋势,也契合国家需求。我读博士期间主要的工作是开发出一种新的对环境更友好的材料,也就是后来广为人知的锆钛酸钡钙,它是目前发现的性能最好的无铅压电材料,也是最有希望替代同类含铅产品的材料。

记者:您还记得刚刚发现这一材料效用时的情景吗?

刘文凤:开发出锆钛酸钡钙时,我刚刚从硕士二年级转为博士一年级。在实验室第一次发现锆钛酸钡钙的压电效应时,我又激动又怀疑:“我做的东西居然比世界上最好的材料性能还要好一倍,是不是哪里出了问题?仪器坏了?还是样品出问题了?”当时已是夜里12点了,我还是赶紧向导师任晓兵教授汇报了这个现象。任老师也很激动,与我一起重复了实验,结果确实如此。无铅材料在压电性能方面达到了含铅材料的水平,这还是世界首例!

2010年初,基于该研究成果整理的核心论文发表在《物理评论快报》上,引起轰动。目前已被SCI期刊论文引用900多次,是这一领域被引用最多的论文之一。这个成果影响很大、意义也很深远,因为当时学界都认为无铅材料很难实现应用,但我的工作为无铅材料的实际应用提供了一种可能,并且开创、引领了这一类材料的研究。现在许多国家和地区相继出台法规,规定2020年后停止使用含铅材料。

“我个人成就80%以上取决于所处的平台”

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(责任编辑:admin)
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