“我现在要开端煮一锅,先给它们炖上!”“留意火候!”我国科学院化学研讨所(以下简称化学所)工程塑料试验室里,研讨人员之间的日常对话像是在厨房,充溢生活气息。他们把不同的单体聚合得到高分子资料,做出高科技的塑料钞基膜、高级跑鞋鞋底。
“这些产品成功出炉,离不开团队多年以来在聚烯烃和长链聚酰胺资料方面的深耕。”该试验室副主任董侠研讨员向《我国科学报》记者介绍。
2023年三八妇女节前夕,这支以女人科研人员为主的科研团队取得全国女性文明岗荣誉称号。
2022年北京冬奥会期间,我国人民银行发行了奥运会前史上榜首枚塑料钞——20元面值冰上运动塑料钞。这是榜首枚我国彻底自主知识产权的塑料钞,特别是它的塑料基材科技含量高,一点也不“塑料”。
望文生义,塑料钞便是用塑料薄膜印制的钞票,比传统纸钞更难以假造拷贝。“尽管塑料薄膜在生活中很常见,但要做成钞票,就必须要战胜资料软塌、油墨难以附着、简单热变形、静电严峻等缺陷。”董侠介绍。
因而,研制和出产塑料钞基膜的高分子薄膜困难重重。在我国取得成功之前,世界上只要澳大利亚和英国具有这一要害技能。
2011年起,试验室主任王笃金研讨员带领工程塑料试验室的科研团队在科技部“863计划”重点项目和中科院“弘光专项”的支撑下,对塑料钞基材“卡脖子”难题进行了10多年的持续攻关,终究完成工业化安稳出产。
作为该项意图中心主干,董侠喜爱用“做饼”来类比制作塑料钞基膜的进程:“面粉”是他们创制的高分子质料配方,“多层饼”是主体与外表结构规划,“擀饼”是双向拉伸加工工艺,随后作为“大饼”的薄膜会变得刚柔平衡,“烤饼”是进行外表极性处理。经过上述进程,一张合适印刷的通明薄膜“大饼”就做好了。
“从配方开端,到试验室吹出来40厘米宽的薄膜,再到车间里工业上扩大到挨近9米的薄膜,全进程都是从咱们试验室走出的立异作用。”看到冬奥会塑料留念钞上一起的变幻冰雪作用,董侠深感骄傲。
这几间面积并不大的试验室好像成了“撬起地球”的那个支点。除了塑料钞,他们还撬起了国产高端跑鞋的世界。该团队青年科研人员朱平博士介绍,自2014年起,面向高端跑鞋对塑料鞋底超轻、高弹的需求,研讨人员从分子规划开端,立异长链聚酰胺的摆放方法得到全新的配方,再经过相似爆米花的“超临界发泡”构成蜂窝状资料,供进一步加工使用。
经过8年攻关,试验室现已在合作企业建成百吨级出产线,现在已完成安稳供货,全体技能到达世界领先水平。“‘国潮’高端跑鞋现已用上了!”朱平泄漏。
化学创造美好生活,是整个团队一向怀揣的抱负。多年来,他们一向尽力探究让根底科学研讨的作用既上“书架”又上“货架”。
带着试验室做出来的高分子配方、出产线扩大计划,科研人员终年奔走在全国各地的出产车间。他们时常会遇到一些“怪事”。比方,早在2002年,团队正在霸占用来纺织土工布的聚丙烯高强丝制作难题,正在做博士后的董侠参加了这项作业。出产高强丝的快速取向和结晶进程常常不安稳,就像“靠天吃饭”。在场的科研人员和工程师把技能上或许的要素都排查之后,依然百思不得其解。
其时,在课题组创始人、我国工程院院士徐端夫先生的指导下,科研人员又回到科学问题中去。“最终,咱们从高分子化学与物理的基本问题动身,证明结晶进程与温度和速度之间的联系,才从根本上处理了这样的一个问题。”董侠说。
令董侠感触更深的一次经历来自霸占生物发酵法二元酸为质料的长碳链聚酰胺工业化制备难题。多年来,团队面向国家严重需求,规划组成全新结构的长碳链聚酰胺资料及其弹性体,系统研讨了其聚合反响动力学、聚合工艺条件和树脂特性,为这一新资料完成工业化供给了理论按照。在此根底上,他们帮忙企业建成国内最先进的万吨级聚合设备,打破了我国一向以来98%以上依靠进口长碳链聚酰胺资料的局势。
“成功的‘诀窍’就在咱们试验室自主规划创造的200毫升的聚合釜上。”董侠表明,“咱们经过这一个小小的聚合釜,把化学反响中的传质传热机理,也便是反响动力学的根底科学问题搞清楚了。”
用于生物发酵法二元酸为质料的长碳链聚酰胺聚合的聚合釜及相关设备(化学所供图)
“根底研讨立异为基,要害技能打破为用。”作为我国科学院大学授课教师,董侠在课堂上和学术报告中,常常把这句话放在PPT显眼的方位上,这是她多年科研生计的逼真领会。
董侠和小组成员合影(前排从左至右依次为刘学新、董侠、赵莹,后排从左至右依次为刘国明、乌兰、朱平、苏允兰,化学所供图)
“董教师,我要去接孩子了。”采访进行到一半,团队中为数不多的男成员朱平向董侠请假。
“咱们团队确实一向是女教师比较多,可是带孩子历来都不仅仅妈妈的专利。”董侠说,“生活上,男教师、女教师都是小能手,既管孩子又顾作业。”
在团队的年青成员看来,这得益于长辈们带了一个好头。就拿徐端夫先生来说,他酷爱煮饭,每年新年的年夜饭都是他亲身下厨,就连家里保姆的厨艺也是他培养出来的。
做起科研来的奉献精神,团队中更没有传统意义上的性别之分。王笃金常常在试验室忙到后半夜;董侠则总在试验室和企业之间连轴转;研制使命紧迫时,小组成员也都会坚守岗位,不分节假日。
在女将居多的团队中作业,朱平的感触是:“不论男教师、女教师,和我同龄的‘80后’教师们都有两个孩子,也都一起面临着科研和家庭的两层压力,团队气氛既轻松生动,又郑重其事,给了咱们很大的支撑。”
对科学事业的酷爱是他们一起的初心。“有人恶作剧说仰慕咱们在印钞票,但咱们眼里那仅仅科学,不是钱啊!”董侠说。
她表明,研讨团队将持续秉承原始立异和要害中心技能攻关协同开展的科研理念,在高分子科学和资料范畴奋勇前进。