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黄毅突破石墨烯隐身材料研究难题
出处:中国科学报  录入日期:2019-09-19  点击数:242

  学者名片:
  黄毅,教授,博士生导师,南开大学材料科学与工程学院副院长。主要从事碳纳米材料、电磁功能材料、高分子智能材料及器件等方面的研究。2018年获国家自然科学奖二等奖,两次获得天津市自然科学奖一等奖(2015,2010年),已发表论文110余篇,他引16000余次,H因子48,2018年入选科睿唯安全球高被引科学家,2018年入选爱思唯尔中国高被引学者。

 

 

  “每个周末,父亲都会带我翻过一座又一座山,来到湖边垂钓,虽然很累,但收获满满。”三十多年后,从重庆大山里走出来的黄毅谈起这段经历仍然记忆犹新。
  儿时的经历让他像保护眼睛一样小心地保护着自己的初心,以至于在本科和博士毕业时,黄毅两次婉拒多家待遇优厚的著名企业伸来的橄榄枝,默默地在自己热爱的材料科学领域耕耘。
  选专业,偶然中有必然
  在南开大学津南校区的材料科学与工程楼,黄毅推开一间间实验室,如数家珍般地向记者介绍。看得出,对于材料学,黄毅有着特殊的偏爱。但在上世纪90年代初,这位学霸对于学什么专业还是一头雾水。
  中学六年,黄毅一直名列前茅,高三毕业时顺理成章地获得了保送四川大学的名额。在选择专业时,高中老师建议他学习计算机,还有老师建议他学电力,意味着铁饭碗、高工资。
  究竟学什么?正在前思后想之际,黄毅偶然在报纸上看到了中科院院士、四川大学教授徐僖的事迹。1951年,徐僖利用西南常见植物五棓子进行技术开发,生产出棓酸塑料,解决了当时国家战略物资的燃眉之急。徐僖院士是四川大学高分子学科创始人,四川大学的高分子工程国家重点实验室是当时全国高校中仅有的两个高分子国家重点实验室之一,于是黄毅选择了高分子材料专业。
  谋进取,深入碳纳米材料世界
  在四川大学,黄毅打下了扎实的高分子材料知识基础,并有幸进入顾宜教授团队,从事高性能高分子材料的研究,与团队一起开发出轿车刹车片、火车闸瓦、电机旋片等一系列产品,多项技术成果实现了产业化。
  这让博士毕业的黄毅收到顶级企业的邀请。面对职位、待遇、股份,黄毅不为所动,依然选择在科研道路前行。
  在读博时,黄毅阅读文献发现碳纳米管是综合性能非常好的材料。“如果能够把它融合到高分子材料里,一定会产生很多新的材料品种。”就是这样一个基本的想法,让黄毅来到清华大学继续博士后研究,跟随魏飞教授、金涌院士走上了碳纳米材料研究之路。
  2004年,黄毅进入南开大学工作,加盟了陈永胜教授负责的纳米科学与技术中心。黄毅做的第一个项目就是碳纳米管的应用研究,研制出了国际上第一个单壁碳纳米管高性能屏蔽隐身材料。
  对碳纳米材料的研究,也让黄毅与爱思唯尔旗下碳材料权威期刊Carbon结下了不解之缘。2007年他在Carbon发表的第一篇碳纳米管的论文已被引用376次,曾入选Carbon杂志2006—2010年“Top 50 highly cited articles by a Chinese mainland author”。并且,黄毅被Carbon杂志评为优秀审稿人,已为该期刊审稿150多篇。
  黄毅突破石墨烯隐身材料研究难题
  在碳纳米管隐身材料的研究中,黄毅发现其吸波性能受到本征结构的限制,难以实现宽频隐身效果,而石墨烯材料具有可调的分子结构和能带隙,具有很大的潜力。
  从2006年开始,黄毅开始了石墨烯的合成和隐身材料应用等研究。“那是我学术生涯最困难的时期,石墨材料当时还不为大众所认可,有观点认为石墨烯本质上就是石墨,已经研究得比较透彻,申报项目时也曾受到质疑。”
  虽然备受打击,但黄毅是那种认准的事就要做到底的人。经过多年潜心研究,他和团队在石墨烯隐身材料方面取得了重大突破,首次研制出基于三维石墨烯的超宽频雷达隐身材料,首次报道了三维石墨烯的高效太赫兹隐身性质,并在石墨烯隐身材料的国防应用方面取得了突破性进展,研究成果多次获得国家级和省部级奖励。“非常感谢陈永胜教授的大力支持!”黄毅说,“每一点进步都是团队老师和同学共同努力的结果。”
  黄毅经常告诉学生,做科研要坚守“三心”。“一要有进取心,要不断探索新的前沿交叉领域;二要有平常心,遇到困难不放弃;三要有责任心,要对自己、学生和国家负责。”
  现在,黄毅和他的团队在石墨烯等高性能材料的重大应用方面开展集中攻关。把新材料研究成果推广到与国计民生密切相关的重要产业中去,是黄毅多年追求的目标。
  在黄毅看来,他和团队取得的每一分成绩,都得益于南开大学优良的学术氛围和科研平台。南开所倡导的“知中国,服务中国”的理念,也让黄毅找到了科研的初心。黄毅愿意身体力行去实践“允公允能,日新月异”的校训,为南开新百年迈上新台阶添砖加瓦。
  文章来源:中国科学报

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