纳米技艺就像一把开启微观宇宙大门的钥匙,带来了资料、医疗、电子等规模的革命性改良。现在,举动纳米资料学要紧构成片面的纳米金属资料技艺曾经正在我国电子、能源、医药、航空航天、生物工程等规模施展了庞大效率,成为国度策略的核心规模。然而,纳米资料技艺至今仍面对资料平稳性、大界限坐蓐、本钱统造、境遇影响和生物安笑性的庞大挑衅,特别是,怎样正在纳米标准上精准统造资料的组织,以及正在异常要求下维持资料的平稳性是摆正在业内科技研发职员眼前的必答问卷。
纳米为尺,开启资料科技将来之门。近五年来,江苏科技大学郭伟讲授聚焦科研难点,不停努力于金属纳米孪晶组织金属资料、亚稳资料及复合资料等斟酌规模的造备、组织表征及力学、物理功能的本原斟酌,不但正在疲困毁伤表面、极限强度表面、塑性变形机造表面、纳米孪晶组织可控成长表面四个方面赢得了系列原创性结果,还主动饱舞结果转化,正在结果操纵上赢得了庞大见效。正在学术斟酌、科技冲破、学科作战等多个角度为科技强国、走向国际视野做出了庞大奉献。
基于估量机模仿及呆板练习模子及神经收集模子,郭伟讲授创修了首个梯度纳米组织深度表面模子,该斟酌涉及多种模子和技艺交叉,搜罗表面模子、数学模子、估量机模仿、呆板练习和神经收集模子。这些法子协同饱舞了纳米资料科学规模的进展,万分是正在提拔资料功能方面。通过这些模子和技艺的交叉操纵,可能更长远地揭示梯度纳米组织的酿成机理,优化资料打算,预测资料功能,从而为纳米新资料的开采和操纵供给表面和技艺增援。
因奉献了得,郭伟讲授先后荣获重心结构部国度庞大人才工程A类立异人才、美国金属资料学会特出科学家、国度科技先进奖一等奖1项、国度科技先进奖二等奖1项、汤森道透环球高被援用科学家、入选国度哺育部专家库、特聘讲授等名望及嘉勉。要紧学术兼职涉及纳米资料国际委员会(IntenationalCommitteeofNanostructuredMaterials)委员,国际有名资料期刊ActaMaterialia和ScriptaMaterialia编委。
“纳米的宇宙利害常玄妙的,当某些物质的组织单位进入纳米量级的岁月,它的物理、化学、电磁性子会发生庞大蜕化,乃至出现出与咱们平素所明了的纷歧律的景色。比方黄金到了纳米标准,会从寻常状况的金黄色造成血色。而这些物质一朝被加工成纳米资料、纳米器件及其它纳米新产物的岁月,就会拥有超乎寻常的新功能、新效应。纳米科技是一个引颈式的前沿课题,有着光芒的开采与操纵远景。”怀着对纳米宇宙的无尽向往,郭伟讲授裁夺用学问的气力撬动纳米科技的杠杆。1994年,他以优异的结果考取西安交通大学,并竣事了本科和硕士练习。之后,又正在澳大利亚卧龙岗大学和日本九州大学不断深造练习,并具有一段德国的海表事业始末。跟着练习的长远和海表事业始末的积淀,郭伟讲授对纳米资料科技有了更长远的理解,但同时也看到了我国正在科技研发方面与海表的差异。
“纳米组织资料、亚稳资料、高功能复合资料因拥有异乎寻常的特质,使得它们正在稠密操纵规模具有庞大的潜力。然而,对付这些资料的斟酌必要涉及到微观组织与宏观功能之间的闭连。永恒以后,正确统造资料微观组织、优化资料功能以及竣工大界造约备不停以后是斟酌的难点。跻身宇宙科技强国之列,就务必啃下这块硬骨头。”言语中,郭伟讲授揭穿出了剧烈的科研仔肩感和任务感。面向国之所需,郭伟讲授已毕了正在海表长达多年的留学事业之旅,果断选拔回国,参加江苏科技大学,齐心从事科研教学事业,为国度的科技先进和人才造就奉献气力。
过程立异寻觅,郭伟讲授创造了金属中新型纳米组织及其怪异功能,如纳米孪晶组织兼具高强度、高导电性、高塑性及加工硬化本事、低电迁徙等,并竣工了微电子器件中microbump的可控定向成长。梯度纳米组织可有用箝造应变纠集,使纳米晶粒组织体现出素质拉伸塑性。纳米镶嵌组织使钢拥有异常的韧性温度效应;揭示了金属纳米组织的变形新机造,如刻板驱动的界面迁徙,位错作为的尺寸效应,怪异的力学作为及变形特性(变形软化及退火硬化),纳米标准下金属强度的样品尺寸效应;寻觅了金属中纳米组织的平稳性,通过合金化打算或晶界组织及样子统造平稳纳米组织,得回了高平稳性金属纳米组织;创造了3种新型金属纳米组织,搜罗纳米孪晶组织、梯度纳米组织和层状纳米组织,体系斟酌了这些纳米组织的理化功能、力学功能、平稳性以及怪异的变形作为和顺序,提出了应用纳米孪晶深化资料的新途径和道理。这些斟酌事业引颈了金属纳米组织资料规模的进展,受到国际资料界通常体贴。
多年来,郭伟讲授将干系学术斟酌结果正在国际一流学术刊物上宣告SCI论文170余篇、论文被SCl他人援用6000余次,单篇最高援用1350次,个中有7篇论文入选ActaMaterialia热门论文(Top25Hottestpaper)。申请欧洲发现专利66项(授权48项),国际发现专利3项。
为鞭策结果落地,郭伟讲授借帮项目科研,加快了科技结果转化的步骤。他主理并奉行多项海表“卡脖子”攻闭核心研发项目,累计经费近3000万美元。主理接受竣事23项面上、核心项目,搜罗德国和日本国度斟酌基金项目、日本国度天然科学基金项目,中国国度科技部和基金委项目。接受了与美国宇航局、日本三菱国际互帮项目等18个互帮项目,并赢得了2项涉密庞大结果;正在工程技艺项目结果方面,郭伟讲授针对能源规模“卡脖子”庞大科知识题举办攻闭,并赢得了代表结果1项:“高端能源装置环节配套资料操纵于石油开采的新型高强高韧富β型钛合金油井管”,此项结果获国际专利(PCT)一项,美国专利五项。该结果得回美国要紧媒体(洛杉矶时报)报道,被评议为居美国第一,惹起行业通常体贴,得回美国亿元美金订单。
“2020年,咱们自立研造的一款新产物(高端能源装置环节配套资料操纵于石油开采的新型高强高韧富β型钛合金油井管)一上市,就得回国内首批次供货出售订单2000万元的功绩,并渐渐老手业内站稳了脚跟。2020年,举动天下装置创造业新资料核心规模首批次产物,新一代产物应运而生,强度正在1200MPa以上,具备更优秀的牢靠性、安笑性,同时愈加环保节能,添补了国内空缺……”历数着转化结果,郭伟讲授全是骄气感。
不驰于空思,不骛于虚声,郭伟讲授所思所行,方今皆正在稳步成真。江苏科技大学举动国内为数不多的几是以“海洋”为办学特质的高校之一,正努力对接海洋强国策略和江苏海洋强省进展计划,鸠集资源因素,擦亮“深蓝”手刺。举动校内首席科学家,郭伟讲授天然也深感义谢绝辞。所幸,他心中稀有,于是破题有招,赶速就国度海洋庞大工程所需环节组织资料的研发和操纵需求提出了“环节组织资料集成估量打算法子与操纵”“基于数据技艺的新型高强韧高耐蚀钢研发”“超低温工程装置用高强高韧特种合金研造及操纵”3个庞大科研课题。旨正在进展晶体组织、微观结构组织、造备工艺与环节功能相干闭连的预测表面模子;研发“因素-工艺-结构-功能”的多主意、跨标准估量软件和集成估量资料工程软件,竣工从元素、因素到归纳功能的高效集成打算;同时交融资料数据、图像数据等多模态数据以及大数据与人为智能呆板练习等技艺,酿成撑持环节组织资料研发的高效集成估量打算法子与跨标准的、可竣工数据通报的集成软件体系。
其它,郭伟讲授率领团队正正在逐渐开倡导高强韧高耐蚀不锈钢与坐蓐操纵数据库,构修语义级资料学问智能领会与揭示技艺,努力应用迁徙练习技艺,交融工业坐蓐大数据,展开数据驱动的多方向、自适宜协同打算与坐蓐工艺优化斟酌,研发出拥有自立学问产权的高强韧高耐蚀不锈钢。
针对国度海洋庞大工程装置超低温服役对高强韧、高强塑、抗疲困特种合金的需求,郭伟讲授团队展开了适宜于超低温服役境遇用高强高韧特种合金打算、超高纯冶炼工艺、多相结构演变机造与平稳性调控、强韧性与强塑性成家等斟酌,拟揭示超低温服役境遇下合金打算规矩与失效形式机理,并冲破超低温、宽温域、交变载荷服役境遇下资料的合金打算、微观结构与强韧性成家、零部件热收拾与尺寸平稳性统造等环节技艺。
“纳米资料正在本原斟酌中赢得的结果,应当办事于社会、办事于经济、办事于民生,才具富裕表示它的代价。而我不停笃信,如此的功绩是干出来的,伟大的行状都是搏斗出来的。只消每个科技事业家都集聚气力,就能酿成结合搏斗的形式,为科学行状的进展作出更大的奉献。”宏观策略视角为骨架,微观科学操作填血肉,一部有深度更有温度的期间科技进展图景正正在缓缓铺展……而如郭伟讲授通常的事业家正身正在个中,手擎巨笔,描述一个生气盎然、将来可期的中国。(文/王依)