湖北日報:歷時5年,武科大學生科研成果走上“中試線”

學生科研走上中試線要花多久?武漢科技大學研三學生鄔園園等人給出的時間是:五年。 4月12日,記者從武漢科技大學獲悉,該校李享成師生團隊制備出“FeCoRu”(鐵鈷釕)三元合金薄膜,給芯片披上“防護衣”,能吸收90%以上無用電磁波,吸波性能超過國際前沿芯片生產(chǎn)公司10個百分點,科研成果目前已進入中試階段。
李享成教授和朱穎麗老師為學生介紹實驗儀器 楊子豪攝 此項科研由導師提出方向,從參數(shù)調(diào)節(jié)到樣品制備,在到進入中試車間,均由8位學生協(xié)作完成。 團隊指導老師朱穎麗回憶,2019年,她進入武漢科技大學材料與冶金學院李享成教授團隊,在閱讀文獻時,注意到科學家們發(fā)現(xiàn)了一種新的磁性元素——釕。 吸波材料(吸收電磁波的材料)是李享成團隊的研究方向之一,科學家的發(fā)現(xiàn)引起了朱穎麗的關(guān)注,考慮將釕和常見的磁性材料鐵、鈷結(jié)合,提高吸波材料的性能。她將想法和團隊學生成員、大三學生鄔園園和吳寬寬溝通,嘗試落地。
李享成教授為學生介紹實驗儀器 楊子豪攝 釕是一種稀有貴金屬,一克釕的價格在100元至200元,屬于貴價的金屬。 “釕不便宜,經(jīng)費有限嘛,我們就嘗試著一點一點加?!编w園園笑著說,做科研都是摸著石頭過河,成員們將釕、鐵、鈷混合,制成磁粉測算吸波性能,出于成本考慮,團隊由少到多地提升釕的比例,幸運的是,釕不是越多越好,在1%左右的添加量時,材料的吸波性能最高。 數(shù)據(jù)測出來了,科研才算走了第一步。團隊很快遇到了更大的困難:一片巴掌大的薄膜,要想進入產(chǎn)業(yè)視野,實現(xiàn)科研轉(zhuǎn)化,就得實現(xiàn)均質(zhì)——隨意切下一塊,都能達到同等級的吸波性能。
朱穎麗老師對學生進行指導 楊子豪攝 電磁防護薄膜由磁粉和樹脂制成,樹脂起粘合作用。在電子顯微鏡下,磁粉并不是粉末狀顆粒,而是片狀物,若沒有技術(shù)干預,樹脂中的片狀磁粉“東倒西歪”,吸波性能不佳。學生們決定改進現(xiàn)有裝置,讓片狀磁粉“排排坐”,平行分布在樹脂中,達到最高的吸波效果。 只有魔法才能打敗魔法,“矯正”磁粉姿勢也只能通過電磁技術(shù)來完成。團隊設(shè)計出“磁場下的扭矩模型”,在薄膜制備過程中干預磁粉的磁場,最后實現(xiàn)了磁粉的有序排列,設(shè)備的制備也由學生主導推進。研一學生周耀飛回憶:設(shè)備制備從出模型到進行試驗,一次就得將近3個月,反復多次后,磁粉姿勢才成功實現(xiàn)矯正。 “扭矩模型”的創(chuàng)意和制備也是這項科研成果的亮點之一。 如今,師生團隊和企業(yè)合作,將學生制備的芯片防護薄膜推上了中試線,管理學院的學生也被吸納到團隊中來,負責調(diào)研和部分溝通的工作。
朱穎麗為學生講解實驗 周嘉豪攝 產(chǎn)品走到中試線,是這項成果的“中點”,要給芯片披上這件三元合金防護衣,還要繼續(xù)攻關(guān)芯片和薄膜的集成難題。朱穎麗坦言:科研想法對科研轉(zhuǎn)化的貢獻可能不足10%,能真正讓產(chǎn)品落地,團隊就要克服數(shù)據(jù)測算、實驗制備、工藝流程等種種困難。 今年是鄔園園進入實驗室科研的第5年,“FeCoRu”三元合金薄膜是她跟進的多項科研中的一項。談到五年科研的收獲,她說:“一次成果能給科研工作者帶來很大的信心,但科研本身就是永不停歇的攻關(guān),遇到困難就要去找解決方案,這就是我最大的收獲。”(湖北日報全媒記者 張歆) https://news.hubeidaily.net/hubeidailyshare/#/news_detail?contentType=5&contentId=1402130&cId=0