南開大學突破石墨烯隱身材料研究難題
2019-09-29 09:40:12 作者:本網整理 來源:中國科學報 分享至:

學者名片:


黃毅,教授,博士生導師,南開大學材料科學與工程學院副院長。主要從事碳納米材料、電磁功能材料、高分子智能材料及器件等方面的研究。2018年獲國家自然科學獎二等獎,兩次獲得天津市自然科學獎一等獎(2015,2010年),已發表論文110余篇,他引16000余次,H因子48,2018年入選科睿唯安全球高被引科學家,2018年入選愛思唯爾中國高被引學者。

 

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“每個周末,父親都會帶我翻過一座又一座山,來到湖邊垂釣,雖然很累,但收獲滿滿。”三十多年后,從重慶大山里走出來的黃毅談起這段經歷仍然記憶猶新。


兒時的經歷讓他像保護眼睛一樣小心地保護著自己的初心,以至于在本科和博士畢業時,黃毅兩次婉拒多家待遇優厚的著名企業伸來的橄欖枝,默默地在自己熱愛的材料科學領域耕耘。


選專業,偶然中有必然

 

在南開大學津南校區的材料科學與工程樓,黃毅推開一間間實驗室,如數家珍般地向記者介紹。看得出,對于材料學,黃毅有著特殊的偏愛。但在上世紀90年代初,這位學霸對于學什么專業還是一頭霧水。


中學六年,黃毅一直名列前茅,高三畢業時順理成章地獲得了保送四川大學的名額。在選擇專業時,高中老師建議他學習計算機,還有老師建議他學電力,意味著鐵飯碗、高工資。


究竟學什么?正在前思后想之際,黃毅偶然在報紙上看到了中科院院士、四川大學教授徐僖的事跡。1951年,徐僖利用西南常見植物五棓子進行技術開發,生產出棓酸塑料,解決了當時國家戰略物資的燃眉之急。徐僖院士是四川大學高分子學科創始人,四川大學的高分子工程國家重點實驗室是當時全國高校中僅有的兩個高分子國家重點實驗室之一,于是黃毅選擇了高分子材料專業。


謀進取,深入碳納米材料世界

 

在四川大學,黃毅打下了扎實的高分子材料知識基礎,并有幸進入顧宜教授團隊,從事高性能高分子材料的研究,與團隊一起開發出轎車剎車片、火車閘瓦、電機旋片等一系列產品,多項技術成果實現了產業化。


這讓博士畢業的黃毅收到頂級企業的邀請。面對職位、待遇、股份,黃毅不為所動,依然選擇在科研道路前行。


在讀博時,黃毅閱讀文獻發現碳納米管是綜合性能非常好的材料。“如果能夠把它融合到高分子材料里,一定會產生很多新的材料品種。”就是這樣一個基本的想法,讓黃毅來到清華大學繼續博士后研究,跟隨魏飛教授、金涌院士走上了碳納米材料研究之路。


2004年,黃毅進入南開大學工作,加盟了陳永勝教授負責的納米科學與技術中心。黃毅做的第一個項目就是碳納米管的應用研究,研制出了國際上第一個單壁碳納米管高性能屏蔽隱身材料。


對碳納米材料的研究,也讓黃毅與愛思唯爾旗下碳材料權威期刊Carbon結下了不解之緣。2007年他在Carbon發表的第一篇碳納米管的論文已被引用376次,曾入選Carbon雜志2006—2010年“Top 50 highly cited articles by a Chinese mainland author”。并且,黃毅被Carbon雜志評為優秀審稿人,已為該期刊審稿150多篇。


黃毅突破石墨烯隱身材料研究難題

 

在碳納米管隱身材料的研究中,黃毅發現其吸波性能受到本征結構的限制,難以實現寬頻隱身效果,而石墨烯材料具有可調的分子結構和能帶隙,具有很大的潛力。


從2006年開始,黃毅開始了石墨烯的合成和隱身材料應用等研究。“那是我學術生涯最困難的時期,石墨材料當時還不為大眾所認可,有觀點認為石墨烯本質上就是石墨,已經研究得比較透徹,申報項目時也曾受到質疑。”


雖然備受打擊,但黃毅是那種認準的事就要做到底的人。經過多年潛心研究,他和團隊在石墨烯隱身材料方面取得了重大突破,首次研制出基于三維石墨烯的超寬頻雷達隱身材料,首次報道了三維石墨烯的高效太赫茲隱身性質,并在石墨烯隱身材料的國防應用方面取得了突破性進展,研究成果多次獲得國家級和省部級獎勵。“非常感謝陳永勝教授的大力支持!”黃毅說,“每一點進步都是團隊老師和同學共同努力的結果。”


黃毅經常告訴學生,做科研要堅守“三心”。“一要有進取心,要不斷探索新的前沿交叉領域;二要有平常心,遇到困難不放棄;三要有責任心,要對自己、學生和國家負責。”


現在,黃毅和他的團隊在石墨烯等高性能材料的重大應用方面開展集中攻關。把新材料研究成果推廣到與國計民生密切相關的重要產業中去,是黃毅多年追求的目標。


在黃毅看來,他和團隊取得的每一分成績,都得益于南開大學優良的學術氛圍和科研平臺。南開所倡導的“知中國,服務中國”的理念,也讓黃毅找到了科研的初心。黃毅愿意身體力行去實踐“允公允能,日新月異”的校訓,為南開新百年邁上新臺階添磚加瓦。

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