《人民周刊》官方報道我院在新材料成果轉(zhuǎn)化方面的探索

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開拓創(chuàng)新，鋪設新材料的突破路

——記南京大學海安高新技術研究院院長、南京大學現(xiàn)代工程與應用科學學院教授唐少春

材料是人類社會進步的基石，新材料則是現(xiàn)代科技發(fā)展的基礎。作為新材料領域探路人，唐少春在高性能防腐保溫特種涂層、金屬@碳納米復合功能材料、柔性智能響應薄膜材料的研發(fā)，高效節(jié)能規(guī)模化制備及工程應用等方面取得了一系列成果，在產(chǎn)教融合、人才培養(yǎng)、產(chǎn)學研合作、成果轉(zhuǎn)化方面探索出新模式。

為行業(yè)需求潛心探索

在陸上風力資源最豐富的內(nèi)蒙古、云貴、甘肅、新疆等高海拔地區(qū)，風電葉片由于低溫潮濕環(huán)境下易結(jié)冰，冬季幾乎1-2個月都需要停機維護，嚴重抑制了風電行業(yè)的發(fā)展。

在這樣的背景下，唐少春團隊自主研發(fā)出一種新型柔性智能響應電熱膜，超薄（厚度僅為30～200μm）、超輕（密度是銅的1/12）、阻燃耐高溫，平面熱分布均勻（溫差+/-2℃），不僅能夠智能自控溫，還能承受大幅形變，服役壽命比普通電熱膜提升了10倍。結(jié)合原位復合改性材料制備技術，團隊還自主研發(fā)了超聲霧化進料、持續(xù)自動收集工藝和專用裝備，實現(xiàn)了高質(zhì)量大面積智能響應薄膜的產(chǎn)業(yè)化。

基于規(guī)模化制備的柔性智能膜材料，團隊進一步實現(xiàn)了風力機葉片復材一體化防除冰系統(tǒng)的封裝，并完成了模擬低溫潮濕服役環(huán)境下的冰風洞測試。結(jié)果表明，防除冰系統(tǒng)能夠動態(tài)探測、自動預警啟動，風電葉片表面不同區(qū)位的冰層都被快速融化脫落，而風力機的運行及發(fā)電效能并未受到影響。

2021年，團隊在海拔3000m的云南野牛風場開展了原型試驗。結(jié)果表明，大型風力機葉片除冰系統(tǒng)可實現(xiàn)連續(xù)加熱、間斷加熱、分區(qū)加熱，防除冰性能指標均滿足服役要求。目前，團隊正在開展大型風力機葉片除冰行業(yè)標準的建立，同時正在加快推進已安裝風機舊葉片的改造維護和防除冰系統(tǒng)在新葉片功能升級中的應用。

為行業(yè)發(fā)展攻堅克難

唐少春團隊從涂層配方、防腐機理的研究，相關技術成果獲得授權中國發(fā)明專利“一種基于碳包裹銀納米球的防腐性能涂層材料的制備方法”“一種SnO2均勻強結(jié)合碳纖維布復合材料的制備方法”等18件，獲“一種超聲波強化連續(xù)浸出裝置”等實用新型專利5件，制定了海洋防腐國家標準GB/T 50393—2017《鋼質(zhì)石油儲罐防腐蝕工程技術標準》，成果獲得中國石油和化學工業(yè)科學技術獎二等獎。此外，由他研制的新型長效防腐保溫涂層材料已被廣泛應用于國內(nèi)眾多特大型企業(yè)和國家重大工程，解決了深海油氣管道、油氣儲運裝備惡劣服役環(huán)境下腐蝕和保溫兩大痛點問題，滿足了國家近年來沿海石油戰(zhàn)略儲備需求。

學海無涯，科研也是永無止境的。“科研的最終目的是推動技術進步。”唐少春坦言，正是這樣的目標才讓自己的科研成果走出實驗室，走向了應用的“前線”。

近日，江蘇省人民政府公布了首屆江蘇省專利獎獲獎名單。唐少春作為第一發(fā)明人的1項國家發(fā)明專利“碳包裹多面體銀納米粒子及其可控自組裝的制備方法”榮獲首屆江蘇專利優(yōu)秀獎。他的這項專利突破了小尺寸金屬裸露晶面、形貌、邊長、包覆厚度精確調(diào)控及同步自組裝的技術瓶頸，實現(xiàn)了對納米金屬復合材料突破性的改進；當作為催化劑、改性增強劑等應用時，解決了高活性納米金屬多面體長時間穩(wěn)定分散的問題，促進電池隔膜改性、防腐涂層、催化降解有機染料等領域的技術升級，應用領域極其廣泛。

為培養(yǎng)人才產(chǎn)教融合

唐少春一方面運用豐富的教學手段提升學生的學習興趣，另一方面結(jié)合實際，將國際最前沿研究動態(tài)融入教學大綱內(nèi)容，再結(jié)合自己的科研探索作為案例，讓學生更好地理解將理論與實踐有機結(jié)合的過程與方式。此外，他帶領學生參與校外產(chǎn)業(yè)實踐，開拓視野的同時提升動手能力。

由于在教學工作中表現(xiàn)優(yōu)異，唐少春先后榮獲南京大學“創(chuàng)新育人獎”“魅力導師獎”“通識教育優(yōu)秀教學獎”，被評為南京大學“實踐教學優(yōu)秀指導教師”，指導研究生在國際“互聯(lián)網(wǎng)+”大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽中獲得省級獎3項，2017—2018年兩年培養(yǎng)了3名江蘇省優(yōu)秀碩士學位論文獲得者。（南京大學現(xiàn)代工程與應用科學學院供稿）