祝 賀 6月24日,復旦大學材料科學系教授武利民、周樹學與團隊憑借“硅氧烷雜化聚合物功能涂層設計制備新技術及其應用”項目,榮獲2023年度國家技術發明二等獎。這也是武利民時隔14年,第二次摘得該獎項。 武利民教授(左)和周樹學教授(右) 在人民大會堂外合影 ? 二度獲獎,意味著二次突破。在2009年第一次獲獎的基礎上,武利民敏銳意識到高端裝備的高性能、功能性聚合物涂層將是未來的“卡脖子”關鍵技術,于是將目光從民用轉向工業,帶領團隊持續躬耕十余載。 建筑、汽車、飛機、手機、機器人……聚合物涂層是許多行業和高新技術領域不可或缺的關鍵材料,其性能直接關系到產品的安全性、使用效能和壽命,對國民經濟建設和國防安全至關重要。 “服務國家,使命所在。”這簡單樸素的八個字,是支撐武利民創新突破、攻堅克難的箴言。面向國家重大工程重大裝備需求,武利民團隊避開國外的知識產權保護和技術壁壘,從基礎研究做起,圍繞樹脂雜化、功能微球構筑等研發一系列具有自主知識產權的聚合物涂層,實現了從跟跑到領跑的跨越,為大國重器鑄就“涂層之盾”。 我國2020年成功發射的首個火星探測器“天問一號”,在火星開展探測任務,其電源供應全靠3000塊太陽能面板轉化太陽能。一旦面板表面積塵,就會影響太陽能轉化效率,導致電力供應不足。 除塵涂層用于“天問一號”火星車太陽能電池表面 針對遙不可及、復雜多變的火星環境,武利民團隊為“天宮一號”量身打造一款具有自清潔功能的聚合物除塵涂層,能夠長期保持太陽能面板清潔、不沾灰塵,確保太陽能高效轉化。 這個涂層不僅可以自我清潔,還能自我修復——通過涂層內部結構、微結構和拓撲結構“再生”至受損表面,使其恢復原始的表面特性和功能,就像人的皮膚受傷后可愈合——這便解決了探測器受火星巖石撞擊導致表面受損的問題。這也是國際上第一次在太空中使用除塵涂層。 最尖端的聚合物涂層技術,要經得起各類極端考驗。武利民的科研成果不僅“上天”,也能“入海”。 海洋涂層應用于世界首艘10萬噸工船 軍艦和遠洋貨輪在內的各種艦船,作為維護國家海上貿易、海洋權益和國防安全的主要海洋裝備,常常由于海水侵蝕和海洋生物污損而造成船體腐蝕、增重和航行阻力增加,大型艦船每隔兩三年就需要返回維修廠進行維護,費用高達上億元,且維修時間通常需要半年到一年。 然而,長期以來,國內聚合物涂層主要集中在中低端行業,高端領域都被歐美涂料企業所壟斷,涉及到大型水面艦涂層更是被國外禁運。即使是國外海洋涂層也仍然存在樹脂分子鏈水解拋光速度不穩定、涂層間作用力弱、無自修復自清潔功能,性能難以滿足要求等問題。 立足國家重大需求,武利民團隊在上海市科委和經信委,以及國家自然科學基金委創新研究群體、國家重點研發計劃的支持下,獨辟蹊徑,提出了硅氧烷雜化樹脂成膜物分子設計和涂層表面微-納結構創制的新思路,發明了一系列高性能海洋防污聚合物涂層、高性能防腐涂層,大大延長艦船維護周期和使用壽命,性能達到并部分領先國外同類產品技術指標,提升了我國在聚合物功能涂層領域的國際地位和影響力。
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