過年期間,大家的朋友圈通常都被年夜飯、紅燈籠和走親訪友的九宮格占領(lǐng)。
但在南京航空航天大學(xué),臺(tái)國安教授的朋友圈卻畫風(fēng)突變。他發(fā)了一句喜氣洋洋的“吉祥中國結(jié),迎接吉祥中國年”,但配圖卻不是紅彤彤的中國結(jié),而是一張滿是原子排列的科研結(jié)構(gòu)圖!
這反差的背后,其實(shí)是一項(xiàng)剛剛登上了國際頂尖期刊《Science Advances》的硬核科技成果。而孕育出這項(xiàng)“原子級(jí)中國結(jié)”的土壤,正是南航實(shí)力爆表、極其低調(diào)的王牌專業(yè)——材料科學(xué)與工程。
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要看懂這個(gè)原子版的“中國結(jié)”有多牛,咱們得先聊聊目前科技圈的焦慮。當(dāng)下的半導(dǎo)體技術(shù)快被逼到極限了,新一代的光電設(shè)備正眼巴巴地盼著核心材料能有顛覆性的突破。在科學(xué)界,那些超細(xì)、超薄的“低維材料”被公認(rèn)為是突破信息器件性能極限的“全村希望”。
其中,磷基材料因?yàn)閷?dǎo)電和發(fā)光性能極佳,成了高端光電設(shè)備的頭號(hào)“潛力股”。但是,這位“潛力股”有個(gè)致命的弱點(diǎn)——太嬌氣了。只要把它暴露在空氣、水或者普通環(huán)境里幾個(gè)小時(shí),它就會(huì)立刻氧化降解,原地“擺爛”。
為了治好這個(gè)“嬌氣病”,中國科學(xué)院院士郭萬林教授與臺(tái)國安教授團(tuán)隊(duì),聯(lián)合日本東京大學(xué)團(tuán)隊(duì),直接在原子層面搞起了“微雕”藝術(shù)。他們基于理論預(yù)測(cè),硬生生地用磷原子和鋰原子“織”出了一種名為“磷-鋰雙螺旋納米帶”的全新材料。如果你從側(cè)面看,它就像是生命科學(xué)里神秘的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu);但如果你把它從中間“咔嚓”一刀切開,它的橫截面簡直和咱們傳統(tǒng)“中國結(jié)”一模一樣!用臺(tái)國安教授的話調(diào)侃:“雙螺旋代表了國際潮流,中國結(jié)代表了傳統(tǒng)文化,我們?cè)谶@樣一個(gè)納米級(jí)結(jié)構(gòu)中,實(shí)現(xiàn)了中西合璧。”
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通過精密電子顯微鏡觀測(cè),這個(gè)“原子中國結(jié)”的身材可謂魔鬼級(jí)別:厚度僅有3.11納米,寬度能達(dá)到百納米級(jí)別,長度突破了10微米,不僅結(jié)晶度極高,形態(tài)還非常均勻。更逆天的是,它徹底甩掉了“嬌氣”的標(biāo)簽,變成了疊滿防御Buff的“六邊形戰(zhàn)士”。傳統(tǒng)的黑磷在空氣中幾小時(shí)就報(bào)廢,而這種新材料在225℃的高溫空氣里依然穩(wěn)如泰山;把它扔進(jìn)水里泡上足足30天,毫無退化跡象;甚至把它扔進(jìn)強(qiáng)酸里折磨1小時(shí),人家的晶格依然完整如初!
這種在極端環(huán)境下依然堅(jiān)挺的光學(xué)材料,未來簡直是各行各業(yè)的“香餑餑”。往醫(yī)學(xué)上用,它可以搞光熱成像、精準(zhǔn)溫控、光熱治療,甚至能做成貼在皮膚上的柔性生物電子設(shè)備;往科技上用,它極有可能為未來人工智能設(shè)備的芯片研發(fā)帶來一場(chǎng)大地震。
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看到這里,你是不是對(duì)搞出這種“黑科技”的專業(yè)充滿了好奇?在南航,材料科學(xué)與工程專業(yè)絕對(duì)是一個(gè)低調(diào)奢華有內(nèi)涵的“掃地僧”。
作為江蘇省的重點(diǎn)學(xué)科和優(yōu)勢(shì)學(xué)科,該專業(yè)的ESI排名直接殺進(jìn)了全球前0.73‰!這意味著,在這個(gè)賽道上,南航是妥妥的世界級(jí)第一梯隊(duì)。這里不僅有能夠在原子級(jí)別“編織”的頂尖教授,更有雄厚的科研平臺(tái)支撐著每一次天馬行空的學(xué)術(shù)探索。
如果你以為在這里只能天天穿白大褂泡實(shí)驗(yàn)室,那就大錯(cuò)特錯(cuò)了。南航材料專業(yè)的“朋友圈”可謂極其豪華。專業(yè)與航空工業(yè)成飛集團(tuán)、航天科工晨光集團(tuán)、中國商飛、中國航發(fā)商發(fā)、比亞迪集團(tuán)、長三角先進(jìn)材料研究院、江蘇核電有限公司等國防軍工大佬和行業(yè)龍頭企業(yè),全都建立了深度的戰(zhàn)略合作關(guān)系。在這里讀書,目光將直接鎖定國家最核心的戰(zhàn)略需求。
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至于未來的出路?那數(shù)據(jù)更是漂亮得讓人心動(dòng)。這里的學(xué)子有50%以上會(huì)選擇繼續(xù)攀登學(xué)術(shù)高峰,大批畢業(yè)生直接飛向了牛津大學(xué)、清華大學(xué)、北京大學(xué)、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)等強(qiáng)校。就業(yè)率接近100%,在當(dāng)今競(jìng)爭(zhēng)激烈的就業(yè)市場(chǎng)中,這幾乎是一個(gè)神話般的數(shù)字。手握南航材料科學(xué)與工程的文憑,相當(dāng)于拿到了一張通往高端制造業(yè)、軍工航天企業(yè)和新能源巨頭的“VIP通行證”。
從治愈低維材料“嬌氣病”的原子中國結(jié),到走向深藍(lán)與太空的大國重器,南京航空航天大學(xué)材料科學(xué)與工程專業(yè)正在用一種極致的硬核與浪漫,編織著屬于中國科技的嶄新未來。
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