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屈孟男:被世界著名科學刊物《Nature》pick的神奇魔術手

  1. 發布時間:2018/8/25 16:49:10
  2. 字號:
  3. 作者:李波 蘇暢 曹佳慧
  4. 來源:宣傳部
  5. 點擊數:3856

屈孟男,1981年生,西安科技大學化學與化工學院博士生導師,之所以稱他為魔術手,是因為最近世界著名科學刊物《Nature》Research Highlights欄目報道了屈孟男團隊在超浸潤材料領域的一項最新研究成果。這也是我校的科研成果首次獲得《Nature》期刊的關注和報道。

被Nature關注的神奇“雞蛋殼”

提起雞蛋殼,人們首先想到是隨處可見的生活垃圾,可當這些生活垃圾遇到魔術手屈孟男,它便會產生神奇的力量,與超疏水碰撞出不可思議的科學火花。Nature Research Highlights 以An egg shell mixture that sheds water and shrugs off Punishment 為題,對屈孟男團隊在超浸潤材料領域的研究成果進行了專文介紹和評述。那么什么是超浸潤呢?

最早是在宋朝,中國古代文學家周敦頤的文章《愛蓮說》首次描述了經典的荷葉效應:出淤泥而不染,濯清漣而不妖。荷葉有強烈的斥水性能,以至于水滴可以在上面自由滾動。相反,一些蘚類植物,如泥炭蘚則具有極強的親水能力致使其能夠直接吸收水分以維持生存。受這些生物材料的啟發而制備的具有超強斥水性(超疏水)或者超強親水性(超親水)的材料被統稱為超浸潤材料。

化學與化工學院屈孟男教授帶領的仿生功能界面材料實驗室利用生活中隨處可得的廚房垃圾雞蛋殼為主要原料,制備出了性能優異的超疏水材料。該材料不僅對于水滴表現出了很強的排斥性,而且對于強腐蝕性的液滴也呈現出了很高的接觸角。目前,大部分人工制備的超疏水材料都具有機械穩定性較差的缺點,但這種超疏水材料不僅將這一缺點很好地克服,而且可以抵御嚴苛的表面磨損。

Nature Research Highlights 評價該方法不僅具有原材料廉價、制備方法簡便等優點,更重要的是利用了生活中廢棄的雞蛋殼這一生物質材料,取材廣泛,使得該超疏水材料不同于之前所報道的大多數斥水材料而更勝一籌。因其組成對環境非常友好,符合綠色發展的觀念,同時具有很好的機械耐久性和化學穩定性,所以材料應用前景廣闊,不僅可以用于自清潔、防腐蝕、防冰涂層也可分離過濾含油廢水等。

讓科研成果為人們的生活提供切切實實的幫助

因固體表面對于液體的潤濕性是固體的一個非常重要的性質,所以它在工業、農業以及日常生活中發揮著非常重要地作用。超疏水材料在防水、自凈、減阻降噪音、降低部件表面粘附和表面作用力方面展示出了非常驚人的優異性質以及巨大的應用前景。但這一研究深度和廣度還遠遠不夠,還存在制備方法較少、所制備出的超疏水材料種類少及性能不夠優異等問題。

屈孟男教授適時提出的增強超疏水表面其機械穩定性和耐久性的普遍規律,使我國材料學領域在超潤濕材料研究方面取得一定領先。這些研究不僅具有重要的理論研究價值,而且具有廣闊的實際應用前景,同時,具有自修復性能和耐摩擦磨損性能超疏水材料內在結構和表面潤濕性之間的相關性研究成果可為疏油疏水材料、親疏轉化智能材料的研究提供一定的理論支持和實踐保證。隨著研究方向的深入必將會促進超疏水材料日后在工業和生活中更廣泛的應用,也可促進材料科學、表面工程、涂層涂料科學、表面效應與表面技術的交叉學科領域的發展,同時為我國微電子機械系統、信息技術及航空航天等高新技術領域提供先進的界面材料和技術保證。

屈孟男說:科學研究既是崇高的、偉大的工作,又是平凡的、艱辛的勞動。我做科研更深層的意義應該在于我的科研成果在本身的科學價值之外,能夠更大范圍地應用到社會生活的方方面面,為人們的生活提供切切實實的幫助,比如我們的超浸潤材料,應用在瓷磚上之后,我們的衛生間永遠都會保持清爽干凈,不會因潮濕而滋生細菌。若能大面積的噴涂在建筑物外墻,則會使建筑長期保持潔凈亮麗。

放棄優越條件 攜初心回國

1981年,屈孟男出生于陜西一個普通的教師家庭,從小受到的家庭文化氛圍的熏陶,使他對教師行業有著極大的尊敬和熱情地向往。2008年,他在中國科學院蘭州化學物理研究所和蘭州大學完成學習及博士論文之后,來到了西安科技大學任教。同時他深刻認識到我國材料化學與國際前沿聯系的必要性,迫切希望與國際前沿課題組交流提升自己。機會總是留給有準備的人,基于他之前所取得的研究成果,美國匹茲堡大學的一位教授發來邀請信,邀請他前往美國從事博士后研究工作,并愿意為他提供在美的所有生活資助。

在美國工作期間,他醉心于科研學習,汲取知識,充實著自己。他認真嚴謹做學問的態度和取得的豐碩成果打動了美方課題組,他們拋來橄欖枝,以優渥的條件,希望他長期留在課題組。他不忘初心,毅然回國,將在國外所學的先進的科學知識、研究方法和管理理念運用到學校的科研和教學中,為推動西安科技大學材料化學學科向國際前沿領域靠近貢獻自己所有的力量。成就沒有使他驕傲自滿,在他的日程表上,早已沒有了雙休日,每天都要工作十余個小時,數年如一日,他就是憑著這種執著的刻苦鉆研精神,克服了一路走來的一個個障礙,取得了一項又一項突出的科研成果。

迄今,屈孟男已在Advanced Functional Materials,ACS Applied Materials & Interfaces,Langmuir等頂級國際學術期刊及其它學術期刊上發表相關學術論文50余篇(SCI收錄30余篇). 相關研究成果已被國際期刊引用700余次,單篇最高引用220次以上,并產生了較大影響: 其中一項成果被Advanced Functional Material選入當期封面,并在內封中做了突出介紹;谒诠腆w表面潤濕領域的不斷探索和所取得的研究成果,2010年受奧地利維也納IN-TECH Education and Publishing集團邀請,屈孟男為《Biomimetics,Learning from nature》一書撰寫“Superhydrophobicity,Learn from the Lotus Leaf”一章。該章節截至2017年1月已被下載超過12000次。

最年輕博導帶領科研團隊跑出西科加速度

屈孟男加入西安科技大學以來,化工學院成立了仿生功能界面材料實驗室,在學院的支持下,屈孟男慢慢集合了一支創新能力強、結構合理、成員之間有著緊密學術聯系的仿生功能界面材料研究團隊。一個實驗室從零起步,由從無到有,再到成果累累,與屈孟男的付出與心血是分不開的。值得一提的是,屈孟男的愛人何金梅副教授也是其中團隊骨干,科研夫妻檔,讓彼此多了更多的包容和理解。

近年來,屈孟男還以第一完成人獲得了陜西省科學技術三等獎、陜西省高等學?茖W技術二等獎及兩次西安科技大學科學技術一等獎等科學技術獎勵。其個人也先后獲得了“陜西省青年科技新星”、西安科技大學“優秀教師”等榮譽,并于2017晉升為教授,成為西安科技大學最年輕的博士生導師。

帶著對科研的熱忱和對工作的擔當,他帶領團隊潛心鉆研,近些年來,團隊承擔國家自然科學基金4項,省級科研項目6項,發表學術論文40篇,其中SCI、EI檢索30余篇,授權發明專利5項,在仿生界面功能材料領域取得了一定具有特色的研究成果,更結合了西安科技大學學科優勢與特色,發展了一系列的基于礦物質的固體表面特異潤濕性調控及仿生功能材料的制備。

屈孟男常說,不管是做科研還是生活上都要有持之以恒的毅力和耐心。正是這種毅力使然,他不僅在科研上取得了成績,自己也從一個“微胖界人士”變成了一個帥小伙。如今,這個帥小伙正帶領著自己的團隊朝著更高的科研目標奮力奔跑!



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  • 編輯:逸心         

 

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