遇見(jiàn)復(fù)材難題,苦于無(wú)人解惑?
【材訪錄】重磅上線!我們特邀學(xué)術(shù)界與產(chǎn)業(yè)界頂尖專(zhuān)家,直面工藝瓶頸、研發(fā)挑戰(zhàn)與行業(yè)趨勢(shì),以精辟問(wèn)答深度剖析。
在這里,聆聽(tīng)權(quán)威“材”智洞見(jiàn),獲取實(shí)戰(zhàn)解決方案!
化疑為策,助您在創(chuàng)新之路上破浪前行,為您的專(zhuān)業(yè)成長(zhǎng)注入硬核能量。
新材料創(chuàng)新的浪潮何處奔涌?產(chǎn)學(xué)研融合的真諦如何洞察?青年科研者的道路怎樣前行?
【材訪錄】第一期,我們非常榮幸地邀請(qǐng)到清華大學(xué)化學(xué)工程系教授、中國(guó)復(fù)合材料學(xué)會(huì)常務(wù)理事——謝續(xù)明先生。他將以其深耕高分子領(lǐng)域的豐厚積淀,以及與寶潔、陶氏等國(guó)際企業(yè)成功合作的寶貴經(jīng)驗(yàn),為我們犀利剖析智能材料的產(chǎn)業(yè)化瓶頸,深情分享科研合作的“知音”之道,并前瞻復(fù)合材料在未來(lái)產(chǎn)業(yè)中的無(wú)限可能。
以下為訪談實(shí)錄,精彩不容錯(cuò)過(guò)。

謝續(xù)明教授
1985年3月畢業(yè)于日本信州大學(xué),1987和1990年3月先后在東京工業(yè)大學(xué)獲碩士和博士學(xué)位。現(xiàn)為清華大學(xué)長(zhǎng)聘教授。美國(guó)明尼蘇達(dá)大學(xué)、日本東京工業(yè)大學(xué)、日本中央大學(xué)做訪問(wèn)教授。最近主要從事高強(qiáng)自愈合快速響應(yīng)水凝膠;柔性可穿戴器件、高分子共混及復(fù)合;納米材料改性與組裝;聚合物熔融接枝;塑料回收和高值再利用;高吸水性樹(shù)脂;聚合物受限結(jié)晶的研究。在國(guó)內(nèi)外期刊上發(fā)表論文 250 余篇,其中被 SCI 收錄230余篇。獲國(guó)內(nèi)外發(fā)明專(zhuān)利授權(quán)30余項(xiàng)、其中包括美日歐等的國(guó)際專(zhuān)利8項(xiàng)。
現(xiàn)任中國(guó)復(fù)合材料學(xué)會(huì)常務(wù)理事、微納米復(fù)合材料專(zhuān)業(yè)委員會(huì)委員;中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)材料分會(huì)副理事長(zhǎng)、高分子材料專(zhuān)業(yè)委員會(huì)主任;中國(guó)材料研究學(xué)會(huì)高分子材料科學(xué)與工程分會(huì)常務(wù)理事以及纖維材料改性與復(fù)合技術(shù)分會(huì)常務(wù)理事。
主持國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目和面上項(xiàng)目12項(xiàng)。國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)第十四屆專(zhuān)家評(píng)審組專(zhuān)家;日本東京工業(yè)大學(xué)卓越研究生院國(guó)際顧問(wèn)?!禞ournal of Renewable Materials》副主編、《Chinese Chemical Letters》、《Materials》、《Polymers》、《高分子學(xué)報(bào)》、《高分子材料科學(xué)與工程》、《功能高分子學(xué)報(bào)》和《中國(guó)塑料》雜志編委。

一、謝教授,您在高強(qiáng)自愈合水凝膠和柔性可穿戴器件領(lǐng)域取得了重要進(jìn)展。在您看來(lái),這類(lèi)智能材料從實(shí)驗(yàn)室走向?qū)嶋H臨床應(yīng)用或商業(yè)化產(chǎn)品,目前面臨的最大技術(shù)瓶頸是什么?其突破的關(guān)鍵是否會(huì)依賴(lài)于新材料體系的開(kāi)發(fā)?
首先我們需要區(qū)分一下“可穿”和“可戴”(盡管英文沒(méi)有區(qū)分),世界上目前使用的主要是可戴器件,可穿需要更好的柔性水凝膠、彈性體等功能材料。無(wú)論穿戴,目前柔性電子器件領(lǐng)域的研究都進(jìn)展十分迅猛,許多應(yīng)用正在不斷開(kāi)發(fā)中。水凝膠、彈性體等柔性功能材料器件化的最大障礙,一是溶劑的揮發(fā)性如何控制?二是基本上柔性可穿戴聚合物材料都很難是本征導(dǎo)電材料,實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電性、力學(xué)強(qiáng)度以及高回彈性的平衡和統(tǒng)一,還需進(jìn)一步深入研究。所以材料體系的不斷創(chuàng)新和進(jìn)展是確保所有前沿技術(shù)進(jìn)步的基礎(chǔ)。
二、謝教授,您與寶潔、陶氏化學(xué)等眾多國(guó)際頂尖企業(yè)有著成功且長(zhǎng)期的合作經(jīng)驗(yàn),并成功推動(dòng)了技術(shù)產(chǎn)品化。在您看來(lái),與工業(yè)界開(kāi)展有效研發(fā)合作的核心要素是什么?
是的,我們和國(guó)內(nèi)外的一些著名企業(yè)都有各種合作。關(guān)鍵是要建立互信,在這基礎(chǔ)上的合作研究才可以做到互相啟發(fā)以及無(wú)保留的協(xié)作,最后共享成果?!敖昏€匙工程”的研究我們一般不愿做。與工業(yè)界開(kāi)展有效研發(fā)合作成功的關(guān)鍵是彼此能互補(bǔ)短長(zhǎng),能做到相互理解、尊重和欣賞對(duì)方的成果。技術(shù)上找不到知音,也缺乏適應(yīng)市場(chǎng)的工藝調(diào)整,很難使合作研究成功和完美。
三、謝教授,您在高分子共混、復(fù)合與改性領(lǐng)域深耕數(shù)十年,發(fā)表了大量高影響力論文并形成了系統(tǒng)的研究方法。對(duì)于青年科研工作者而言,如何才能培養(yǎng)出這種“通過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)精準(zhǔn)調(diào)控性能”的核心研究能力?您最希望他們繼承和發(fā)展您學(xué)術(shù)思想中的哪一個(gè)方面?
任何研究領(lǐng)域,只要愿意深耕十年,你一定是一個(gè)很好的專(zhuān)家;愿意深耕二十年,就應(yīng)該是大專(zhuān)家了;能堅(jiān)持三十年,自然會(huì)成為頂級(jí)專(zhuān)家。世界上聰明人很多,問(wèn)題在于愿不愿意堅(jiān)持!三十年前,為了避免采購(gòu)高分子共混用的相容劑(當(dāng)年國(guó)家還在復(fù)興初期,很缺研究費(fèi)!),我們發(fā)展了多單體接枝制備多相相容劑的方法,并在二十年前首先將之用于多組分體系共混物的開(kāi)發(fā)以及先驅(qū)性地應(yīng)用于混合塑料的回收高值再利用,為廢塑料的物理回收開(kāi)辟了一條新路。
四、謝教授,作為中國(guó)復(fù)合材料學(xué)會(huì)的榮譽(yù)常務(wù)理事,您如何看待高分子復(fù)合材料在未來(lái)智能制造、柔性電子等新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)中的角色?學(xué)會(huì)應(yīng)如何引導(dǎo)跨學(xué)科合作,以抓住這些機(jī)遇并推動(dòng)我國(guó)在高性能復(fù)合材料領(lǐng)域的自主創(chuàng)新能力?
高分子材料領(lǐng)域近50年來(lái),已經(jīng)沒(méi)有通過(guò)合成方法制備的稍大宗的新材料出現(xiàn)了。因此上世紀(jì)70年代后的30多年間,聚合物新材料主要就是通過(guò)聚合物復(fù)合和共混的方式,例如通過(guò)玻纖復(fù)合和碳纖復(fù)合以及二元高分子共混方法制備產(chǎn)生了大量的高性能高分子新材料。在今后可預(yù)期的很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi),復(fù)合、共混依然是創(chuàng)新制備高性能高分子材料的最有力手段,例如可以在化學(xué)方法上進(jìn)行分子復(fù)合和原子復(fù)合;在既存高分子材料基礎(chǔ)上進(jìn)行多元共混復(fù)合(也可類(lèi)比于高熵合金的做法)來(lái)制備和發(fā)現(xiàn)更多新型高性能高功能高分子體系。然而,所面臨的表面改性以及多元多相相容劑的問(wèn)題仍需繼續(xù)探索和解決,這樣才能做到多元多相體系相結(jié)構(gòu)的精準(zhǔn)設(shè)計(jì)和調(diào)控。通過(guò)精準(zhǔn)復(fù)合的方法制備高性能inherent導(dǎo)電彈性體以及可控功能水凝膠的技術(shù)必將最終引領(lǐng)柔性電子和柔性可穿戴器件的廣泛應(yīng)用。
本期訪談中,謝續(xù)明教授不僅為我們揭示了柔性電子材料邁向?qū)嵱玫年P(guān)鍵挑戰(zhàn),分享了產(chǎn)學(xué)研成功合作的“互信”基石,更以自身“三十年磨一劍”的科研經(jīng)歷,詮釋了“堅(jiān)持”二字在學(xué)術(shù)生涯中的千鈞之重。
他從為解決經(jīng)費(fèi)難題而開(kāi)發(fā)的“多單體接枝”技術(shù)談起,到如今前瞻“精準(zhǔn)復(fù)合”將引領(lǐng)未來(lái),為我們勾勒出一條清晰而激動(dòng)人心的創(chuàng)新鏈條。謝教授對(duì)青年學(xué)者的殷殷期盼,更是發(fā)自肺腑的珍貴箴言。