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薛庆忠:钻进“微世界”,以“纳米”当舞台!


来源:青岛全搜索电子报

[导读]  一个人想要实现自己的目标,除勤奋外,就是要积极进取和创新。从进入科研领域到现在,中国石油大学(华东)理学院教授、博士生导师薛庆忠每天都在关心新的技术,密切跟踪科技、时事,甚至是互联网的新发展,每天工作10个小时以上。

中国粉体网讯  一个人想要实现自己的目标,除勤奋外,就是要积极进取和创新。从进入科研领域到现在,中国石油大学(华东)理学院教授、博士生导师薛庆忠每天都在关心新的技术,密切跟踪科技、时事,甚至是互联网的新发展,每天工作10个小时以上。



他认为,虽然每个人的天赋有差别,但个人首先要有理想和目标。尤其是年轻人,无论工作单位怎么变动,重要的是要怀抱理想,而且决不放弃努力。


今年5月份,他和团队共同完成的“纳米碳材料的表界面调控及其物理性能增强机理”项目,获得了山东省自然科学奖一等奖。


求学广泛涉猎跨专业攻读博士


知识面决定了思考的宽度,专业知识决定了特定领域思考的深度,两者对于科研来说都是非常重要的。求学期间,薛庆忠重视专业课的学习,他的专业课成绩名列前茅,多次夺得年级第一。“专业知识对于我理解一些物理现象,建立物理模型有巨大帮助,扎实的专业知识是科学研究的基础。”


除了学习专业知识,薛庆忠通过读书拓宽自己知识面的广度。那时电子设备还不发达,娱乐活动也特别少,去图书馆读书成了他最大的乐趣。在书中,他体验到了各式各样的人生,涉猎了多方面的知识,这些积累对于他未来的学术生涯也产生了很大影响。


随着知识广度和深度的增加,薛庆忠发现,很多学科的发展都和物理规律息息相关,甚至一些学科都是在物理的基础上不断发展和建立起来的。掌握深层次的物理知识对于从事科学研究来讲,有着得天独厚的条件。所以他选择了跨专业攻读清华大学材料科学与工程的博士学位。


在读博期间,薛庆忠偶然读到美国阿岗国家重点实验室一篇关于“纳米流体”热导率的实验论文。“纳米流体”的热传导性能非常优越,但传统理论却无法解释他们的实验现象。这是世界上首次提出“纳米流体”的概念,薛庆忠对此很感兴趣,他认真分析了该课题组的实验结果后,首次引入了界面热阻概念,建立了物理模型,解释了在碳纳米管纳米流体中观察到的热导率异常增加现象,成为该研究领域具有里程碑意义的论文,建立的模型被称为“XueModel”。与之相关的“新型碳基复合材料中的表面与界面效应”项目于2011年获山东省自然科学奖一等奖。


科研勇于探索厚积薄发结硕果


众人眼中苦涩的科研生活,对薛庆忠来说却是一种享受。“揭示科学规律获得的成功感是任何事都无法取代的。”他说。


“解密”纳米成为他追求的方向,他时常神秘地说,通过一颗小小的纳米能看到整个世界。当碳材料的尺寸小到纳米量级的时候,将其表面积放大几万倍,会表现出一些神奇的性质。例如,1克的纳米碳材料的表面积可以铺满整个足球场,它的强度可以达到钢的200倍。


薛庆忠所带领的团队主要的研究方向,就是探究纳米碳材料中的表界面结构,揭示纳米碳材料的表界面结构带来的各种新奇的现象和特性。研究纳米表面结构,则是研发新材料的必经之路。


科技日新月异,可移动智能设备、云存储和大数据处理正被广泛应用,迅速发展的信息产业对未来的半导体芯片提出了前所未有的要求。与硅材料相比,碳材料具有更高的导电性、电化学稳定性、完美和高度有序的晶体结构等优势,碳基半导体有望从根本上改变未来的半导体芯片和整个信息产业的发展。


薛庆忠的团队首次提出“利用纳米碳结构可以制备出世界上最薄的二极管”的理念。


荣誉科研侦探携团队二次获奖


5月22日,薛庆忠教授的“侦探团队”再一次告捷。在山东省委、省政府召开的2016年度全省科学技术奖励大会上,由薛庆忠等完成的“纳米碳材料的表界面调控及其物理性能增强机理”项目获得山东省自然科学奖一等奖。当薛庆忠代表团队接过了凝结着奋斗成果的获奖证书时,他激动不已。虽然是他第二次获得该奖,但这次的奖励意义非凡。


据了解到,“纳米碳材料的表界面调控及其物理性能增强机理”项目发现了多种纳米碳材料的表界面调控原理,并利用表界面调控技术开发了多种具有优异电学、力学、气体吸附等性能的新型纳米碳材料。目前,该类新型纳米碳材料已在信息计算、新能源电池、二氧化碳利用等领域表现出极其重要的应用价值。


美国著名杂志《自然》将该项目研究成果作为“研究亮点”进行了报道,指出“薛庆忠等探索了利用碳纳米管和石墨烯获得新结构的可能性”,相关代表性的论文被《自然中国》选为“TOP10”论文。该项目提出的相关理论分别得到了美国哈佛大学、麻省理工学院等课题组的实验验证。


人物简介:薛庆忠


中国石油大学(华东)理学院教授、博士生导师,山东省泰山学者特聘教授,山东省教学名师,山东省有突出贡献的中青年专家,教育部新世纪优秀人才入选者,山东省高校新能源物理与材料科学重点实验室主任、国际刊物《Physic-sEx-press》的编委,36种国际权威刊物的审稿人,国家科技部“863”计划课题评审专家,国家自然科学基金评审专家。


他的课题组和美国哈佛大学、美国麻省理工学院、丹麦奥胡斯大学等国际著名大学建立了稳定的合作关系,是美国哈佛大学的访问教授、客座研究员。

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