函数公式网 余切函数 他高考落榜,逆袭成为复旦教授。 他把布料变“显示器”,给手机充电|2022上海最美科技工作者

他高考落榜,逆袭成为复旦教授。 他把布料变“显示器”,给手机充电|2022上海最美科技工作者

光纤灯

如果说手机是移动互联网时代的“入口”,那么下一个信息时代的“入口”是什么? 眼镜、手环,还是能发电、能显示的衣服? 复旦大学高分子科学系主任彭惠生教授带领团队经过数十年的研究,在国际上率先创造出织物显示器件,颠覆了人们对传统显示器件和纺织品的认知。 他们还使得纤维锂离子电池的能量密度提高了近两个数量级,吸引了汽车、新能源、生命健康等行业的人士。

日前,彭会生入选2022年度“上海最美科技工作者”。“我们团队的目标是三个‘1’,提出1项重大科学发现,开发10个系列产品 ,培养出100名优秀人才,让我们无愧于此生。” 彭会生说,目前,他的“111”目标是完成3个系列产品,培养26名教授、副教授,其中一项最重要的科学发现,恐怕要用一生去追求。

用衣服给手机充电,我们的科学想象还是太保守了

过去,服装的基本单位是纤维,其基本功能是保暖。 然而,在当前的数字化转型中,光纤也可以向“电子”进化。

制作电子纤维的想法源于彭会生在美国洛斯阿拉莫斯国家实验室的经历。 那时,他无意中听说美国宇航局发射的行星探索飞行器上的太阳能电池板可能会卡住,如果太阳能电池能由硬变软,有望解决这个问题。 当时,很多科学家都在进军薄膜电池领域,但年轻的彭会生觉得,科学不能步别人的后尘。 他把目光转向了当时很少涉足的纤维电池,尤其是后来重点关注的纤维锂离子电池。

织物展示

国际学术界长期以来的共识是纤维电池的内阻随着长度的增加而显着增加,无法实现高性能和应用 . 15年来,彭会生一直在质疑开展纤维电池研究。 他坚持不懈,发现随着长度的增加,纤维电池的内阻先下降后趋于稳定,呈现出独特的双曲余切函数关系。 在此理论指导下构建的纤维锂离子电池,其能量密度较以往提高了近100%。 两个数量级。

“我们按照300微米的纤维电池来计算,一件衬衫可以产生102866mAH的电量,可以为52部智能手机充满电。这种纤维锂离子电池制成的面料,即使水洗,也能防火 ,它可以正常工作。

不同颜色的发光纤维

对于工作,彭会生希望少被外界打扰,静下心来做研究,但到了2021年, 彭惠生团队先后在《自然》发表两篇相关论文,引起广泛关注。 大规模制备高性能纤维锂离子电池被美国化学会评为2021年世界十大“顶级化学研究成果”之一,入选“十大进展”之一 2021年“中国科学博士”和“中国十大技术进步”。

成功之路充满曲折,多年的努力最终会有所收获

彭 惠生是一个从湖南省邵阳县出来的农村孩子。 他努力学习,但高考失利。 一次次的挫折,在异国求学时遭遇狂风暴雨……但正是一路走来的艰辛造就了他坚毅稳重的性格,而那些磨难终将让他变得更加坚强。

读书,尤其是阅读历史、哲学、社会科学文献,是彭会生的乐趣之一。 小时候,父亲会带一些散文和小说回家,这些有限的阅读材料激发了小彭会生的想象力。 在东华大学读书期间,他的三个暑假都是在上海图书馆度过的。 他早上8:00出发,带了一杯水和一块面包,在图书馆坐了一天。 图书馆里的书,名人传记,科学史,他几乎都看完了。 这些“别人的故事”对于培养他的科学直觉有着十分重要的影响。 现在,忙碌的彭会生每年要读20多本书,在书海中徜徉,他受益匪浅。

发光纤维

除了“读书万卷”培养的直觉,勤奋也是彭会生战胜命运的关键。 刚读研究生的时候,导师让他做阴离子聚合,这是一种需要在无氧无水环境下进行的反应。 当时的条件非常艰苦,很难发表一篇论文。 彭会生二话不说就照办了。 早上8:00到实验室,下午3、4点查看结果。 在办公室睡个好觉,第二天继续。 花了半年时间终于成功了。

“这种脚踏实地的感觉,更加坚定了我做科研的信心,我相信我能做好科研。” 他说。

教书育人,编写教材,让一棵树摇动另一棵树

作为人机交互的重要窗口,全柔性织物显示设备已成为重要组成部分 信息社会的发展。 推动力。 目前,彭会生的球队正迎来收获期。 随着越来越多的人关注他的研究成果,许多行业纷纷前来寻求合作。 “如果每根纤维都具有不同的功能并且可以定制,那么它将在从能源系统到信息技术再到物联网、人工智能、大健康和未来太空探索的方方面面发挥重要作用。” 他说。

彭会生(左二)和学生们。 摄影:杨明宇

也许在不远的将来,脑科学家可以利用发光纤维对神经进行精确的多点光刺激; 黄疸新生儿可用发光毯包裹进行蓝光治疗; 显示器可以贴在衣服上,在手机上进行一系列操作; 不会说话的人可以将脑电波转录成织物上的语言提示,像看字幕一样与人交流……

除了尽快推进工业化,彭会生的另一个愿望是写一本大学教科书 他为此感到自豪。 这本教材不仅要有扎实的知识点,还要让学生明白如何创新,为什么学习。 他希望在教学方面做更多的事情。 很多东西。

“我现在最大的任务就是培养学生,学生是我们实验室的主力军。” 彭会生说道。 在他看来,研究工作最需要的两种品质是不顾一切的勇气和丰富的想象力。 他希望以身作则,用自己的经历影响一群人,就像一棵树摇动另一棵树,一朵云推开另一朵云,一个灵魂唤醒另一个灵魂。

作者:沉秋莎

图片:复旦大学高分子科学系供图

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