深耕基础研究,我们大有可为

时间:2023-03-17浏览:282



强大的基础科学研究是建设世界科技强国的基石。浙江大学精材成器新材料创新创业大赛中涌现出了数个为所学所研倾注心血、挥洒青春的团队。下面让我们一起走近本次获得大赛的特等奖与一等奖团队,感受他们那份拨开云雾见月明的信心和对所研事业坚定的热爱。

国之所需即心之所向

作为医疗透视的眼睛,钙钛矿材料由于X射线衰减序数高、载流子扩散距离长、辐照稳定等优势,称得上是异军突起的特别材料。

对课题有了初步想法后,钙钛矿探测器研究小组实地探访了多家医院。大早上的影像科熙熙攘攘地挤满了患者和家属,拍片支出成本甚高。

小组成员心想:倘若钙钛矿投入应用,X射线能从大水漫灌转变为精准滴灌,辐射风险可降至1/100,国产迭代后我国人均仪器保有量能翻一个翻,几十元便可实现CT拍摄,惠及百姓的事情!

奔着这样的初心,我们小组如愿找到了基础研究的应用场景。”2021级博士生朱志伟说。

对做基础研究的同学来说,一点星星亮亮的光,就足以自驱内心坚定扎根下去。钙钛矿探测器研究小组也希望向同学们传递这样的能量。

当科研方向与社会应用紧密结合,心之所向与国之所需高度契合,他们将目光从方寸实验台投向了浩瀚产业界,期望能担当起这代人的责任与使命。”2019级博士生李力奇说,研究小组成功研制出钙钛矿X射线探测器器件,在射线探测成像领域向前迈出了一大步,并获得了本次大赛的特等奖。未来钙钛矿探测器研究小组将继续面向高性能低成本X射线探测器开展研究,减轻患者承受的辐射风险。

好的创意往往不是一蹴而就

如何加快新型生物医用材料的研发和产业化,是一个理论问题,更是一个现实问题。

好的创意往往不是一蹴而就的,在全新的领域,大家都在摸着石头过河。获得本次大赛一等奖的外场响应性生物材料研究团队抱着推进新一代药物递送材料发展,以创新制剂让医疗更高效精准、更智能便捷的初衷,与不同的材料、分子展开了一段爱恨交织的情感故事。

超声响应性药物递送材料利用超声波来触发药物释放过程,进而满足各种不同场景下的给药需求,但在材料的制备过程中团队便遇到了很大问题——制备样品不同批次间不稳定。失败几乎是常态,在失败中找到原因,才能推进技术的进步,做科研就是这样。”2019级博士生张田回忆起这段几乎把实验室当成第二个家的经历时,仍然充满乐观与笃定。一次次假设翻倒重来,反复改进制备流程和工艺问题,经过多次验证,该材料终于能够实现重复、稳定制备。

实现该类新型药物递送材料的规模化生产是另外一大难题。产业化和市场化与实验室阶段的研发确实很不一样,我们还有很多要学习的地方,团队通过工艺设计和改良实现了产品的高效提纯,希望借此打通规模化生产的壁垒。遇山开路、遇水架桥,团队在理想的道路上坚定地前行,努力将科研成果书写在祖国大地上。

知其然并知其所以然

当飞机自由地翱翔天际,它的心脏”——工业皇冠上的明珠之称的航空发动机却正经受着残酷的考验。特别是其中高速旋转的涡轮叶片,承受着上千摄氏度的高温炙烤以及高强度的复杂载荷作用。

单晶高温合金是高压涡轮叶片的关键制备材料,究竟什么样的微观结构能够满足如此苛刻的工作条件?来自高温合金研究所的学生团队提出了新思路,针对不同区域、不同服役条件和不同性能要求来设计材料的结构,对症下药,尝试各种新的解决方案。

基于这一目标,团队成员依托浙江大学高温合金研究所平台,通过材料制备、工艺设计等一系列工作实现了自主非均匀结构单晶合金的设计,并以镍基单晶高温合金的非均匀结构设计级应用参加新材料创新创业大赛,并斩获一等奖。

按照团队的设计思想,这一方法制备得到的叶片能够适应不同温度和不同应力的复杂服役环境,大幅度提高叶片的整体寿命。

木桶装水的故事大家都听过,那么现在单晶合金面临的问题就是整体保持宽温度和应力范围的高性能还有欠缺,克服这个问题将使我国先进单晶合金的综合性能进一步提高,指导老师赵新宝研究员指出。面对研究基础薄弱,数据积累不够和国外技术封锁的局面,高温合金研究所团队一直秉持知其然并知其所以然的科学探索精神,相信在不久的将来,他们能在关键技术领域不断取得创新和突破。

(文/王立湘 王云竹 夏万顺 李心如 /张大科 张田 方超 周昱)