南京工业大学教授、材料学院院长陆春华荣获第二届“江苏建材行业十大科技人物”称号。自1998年到2021年,他穿梭于光谱世界,研制防激光玻璃材料、利用光转换促进植物生长、用光催化降解污染物或制氢,将光谱材料的性能发挥到极致。
说起陆春华的科研故事,就不得不提到一块他心心念念了多年的特殊玻璃。这块玻璃对于陆春华来说意义非凡,那是他读研时成功烧制的第一块玻璃,它被掺入了特殊的离子材料,经过1450摄氏度的高温烧制,最终冷却后,可以吸收激光。也是从这块玻璃开始,陆春华和光谱材料结下了不解之缘。
“你想做什么课题?”还在读研究生时,导师曾抛给陆春华这个问题,他毫不犹疑地回答“想做有挑战性的课题”。实际上,在陆春华的科研生涯中,“挑战性”从未缺席。
陆春华所在的课题组最初的研究对象是玻璃质材料。2012年,他突然有个特别的想法:是否可以将玻璃体系设计思路拓展到陶瓷基体上去?“玻璃烧到1400摄氏度已经是液体了,但是陶瓷在1700摄氏度还是固体,其显示出更强的耐高温、抗激光性能。”基于这一现象,他发明了一种新型防激光透明陶瓷,随即也申请了国家发明专利,学院传统的研究领域也得以进一步拓展。
激光吸收材料研制成功后,好奇心又驱动着陆春华去做更多的拓展:材料吸收光后积累了大量的热,影响性能怎么办?材料吸收的光能否被直接转换成光而不是热?
“想到之后,更重要的是做到。”陆春华说。2009年,在做光的选择性吸收研究时,陆春华开始尝试做光谱的选择性反射与吸收辐射一体化功能材料。
“夏季很多建筑物环境温度高,需要空调制冷,消耗了大量能源,我们就想研发一种降温材料,让它既能反射太阳光,又能通过大气窗口辐射红外线,但最大的难点在于一种材料表面,难以同时具备这两种优质的光谱特性。”陆春华说。
带着一届又一届的硕士生和博士生,通过近十年的艰苦研究,他成功将材料的内部热能通过红外选择性热辐射方式向外传输,发明了太阳光下可以“辐射制冷”的纳米功能膜。由于利用了材料特殊分子组成和结构实现了热能的辐射转移,其能耗为零。该成果申请了国家发明专利5项,在新型建筑用内置百叶门窗系统应用技术开发方面取得了阶段性重要突破。
近些年,陆春华研究团队研发的辐射降温功能膜已走出实验室,走进了人们的日常生活。百叶窗、食品包装袋、化学储物罐都被施了“膜法”。
采访结束时,陆春华从包里掏出了一块自己研制的红色透明玻璃,在他看来,每一块玻璃都有着同样的使命:不断鞭策激励自己。在陆春华眼中,“永远有更好的材料等着科研人员去开发”。
(来源:科技日报)
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