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复旦大学材料科学系武利民率领团队再获国家技术发明二等奖

来源:中国硅藻泥网2024-07-05 11:29:17

涂赢天下讯:6月24日,复旦大学材料科学系教授武利民、周树学与团队凭借“硅氧烷杂化聚合物功能涂层设计制备新技术及其应用”项目,荣获2023年度国家技术发明二等奖。这也是武利民时隔14年,第二次摘得该奖项。


复旦大学材料科学系武利民率领团队再获国家技术发明二等奖
武利民教授(左)和周树学教授(右)
在人民大会堂外合影
二度获奖,意味着二次突破。在2009年第一次获奖的基础上,武利民敏锐意识到高端装备的高性能、功能性聚合物涂层将是未来的“卡脖子”关键技术,于是将目光从民用转向工业,带领团队持续躬耕十余载。

建筑、汽车、飞机、手机、机器人……聚合物涂层是许多行业和高新技术领域不可或缺的关键材料,其性能直接关系到产品的安全性、使用效能和寿命,对国民经济建设和国防安全至关重要。

“服务国家,使命所在。”这简单朴素的八个字,是支撑武利民创新突破、攻坚克难的箴言。面向国家重大工程重大装备需求,武利民团队避开国外的知识产权保护和技术壁垒,从基础研究做起,围绕树脂杂化、功能微球构筑等研发一系列具有自主知识产权的聚合物涂层,实现了从跟跑到领跑的跨越,为大国重器铸就“涂层之盾”。 

我国2020年成功发射的首个火星探测器“天问一号”,在火星开展探测任务,其电源供应全靠3000块太阳能面板转化太阳能。一旦面板表面积尘,就会影响太阳能转化效率,导致电力供应不足。

复旦大学材料科学系武利民率领团队再获国家技术发明二等奖

除尘涂层用于“天问一号”火星车太阳能电池表面


针对遥不可及、复杂多变的火星环境,武利民团队为“天宫一号”量身打造一款具有自清洁功能的聚合物除尘涂层,能够长期保持太阳能面板清洁、不沾灰尘,确保太阳能高效转化。

这个涂层不仅可以自我清洁,还能自我修复——通过涂层内部结构、微结构和拓扑结构“再生”至受损表面,使其恢复原始的表面特性和功能,就像人的皮肤受伤后可愈合——这便解决了探测器受火星岩石撞击导致表面受损的问题。这也是国际上第一次在太空中使用除尘涂层。

最尖端的聚合物涂层技术,要经得起各类极端考验。武利民的科研成果不仅“上天”,也能“入海”。

复旦大学材料科学系武利民率领团队再获国家技术发明二等奖
海洋涂层应用于世界首艘10万吨工船

军舰和远洋货轮在内的各种舰船,作为维护国家海上贸易、海洋权益和国防安全的主要海洋装备,常常由于海水侵蚀和海洋生物污损而造成船体腐蚀、增重和航行阻力增加,大型舰船每隔两三年就需要返回维修厂进行维护,费用高达上亿元,且维修时间通常需要半年到一年。

然而,长期以来,国内聚合物涂层主要集中在中低端行业,高端领域都被欧美涂料企业所垄断,涉及到大型水面舰涂层更是被国外禁运。即使是国外海洋涂层也仍然存在树脂分子链水解抛光速度不稳定、涂层间作用力弱、无自修复自清洁功能,性能难以满足要求等问题。

立足国家重大需求,武利民团队在上海市科委和经信委,以及国家自然科学基金委创新研究群体、国家重点研发计划的支持下,独辟蹊径,提出了硅氧烷杂化树脂成膜物分子设计和涂层表面微-纳结构创制的新思路,发明了一系列高性能海洋防污聚合物涂层、高性能防腐涂层,大大延长舰船维护周期和使用寿命,性能达到并部分领先国外同类产品技术指标,提升了我国在聚合物功能涂层领域的国际地位和影响力。

来源:复旦大学材料科学系、涂料工业


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