一个研究解决三个世界性难题,看专利大户葛昌纯如何破局
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“我们国家正在迅猛发展,为了实现强国梦,我还有很多事情要做。”
他带着“一定要自主创新”的信念,80多高龄仍坚守在科研工作的第一线,每天都准时出现在实验室,手把手地指导研究生。也正是靠着这种求实奉献的精神和拼搏信念,他从1987年至2013年的26年间拿到了43项发明专利。
他就是我国粉末冶金奠基人之一、核反应堆材料和先进陶瓷开拓者之一、中国科学院院士葛昌纯。
葛昌纯
20世纪90年代,葛昌纯得知美国有一个教授把超高压的办法用在纳米材料的研究当中,当时在国内,超高压方法通常被用在金刚石材料的制备上。他认为这个做法非常新颖,他大胆预测这种超高压法会很有潜力,便专门前去考察交流。
交流后,葛昌纯创造性地发明了超高压通电技术——利用直流电加焦耳定律,根据电流越大发热越大的原理进行发热烧结,巧妙地通过高温效应使得钨铜相连。
这项技术不仅解决了钨铜烧结、陶瓷和金属烧结的问题,葛昌纯还在研究过程中找到了限制纳米材料长大的原因。
当时,纳米材料不能广泛使用的一个重要原因就是纳米材料一经烧结便会粗大,不再是之前细腻的小微粒。葛昌纯在微米材料的超高压烧结过程中发现,微米在超高压烧结中不但不长大,反而更加细化。这是前人没有发现过的。
葛昌纯彻夜研究微米出现的结果。经过大量实验,原因终于被找出——在超高压的能量下,微米受到破坏被碾碎,所以在烧结的时候并没有长大。他从中获得灵感,并一举解决了纳米烧结的难题。
在葛昌纯长时间的持续努力和实验下,关于纳米材料制备取得了6项专利成果,包括长径比可调、具有介孔中空结构的纳米碳材料的制备方法、碳纳米管掺杂改性钨及其爆炸固结制备方法、长径比可调节的非晶炭纳米管的大规模制备方法、钨纳米线材料及其制备方法、采用波聚合技术制备纳米复合温敏水凝胶的方法和纳米碳化钽粉末的制备方法。
1987年,表彰葛昌纯是国家发明一等奖项目“乙种分离膜的制造技术”中为第一发明人,编号:85-12-002
现在,这些纳米级材料制备方法被广泛应用在我国能源、化工、航空、工业生产等各领域。
葛昌纯常对学生说,科技成果一定要争取产业化,他身体力行,不断探索,让自己的科研成果实现产业化和商品化,为国家创造了巨大的经济效益和社会效益。
文:采集工程项目办公室/中国科协创新战略研究院
参考文献:
1.《咬定青山不放松:葛昌纯传》,老科学家学术成长资料采集工程
2.《葛昌纯:咬定青山不放松 千磨万击还坚劲》,曹钰、周瑞娟,中国科学报
3.本文图片来源于老科学家学术成长资料采集工程、中国科学家博物馆(网络版)