本周WILEY人物訪談我們對話的是將四十萬只石墨烯基口罩發(fā)往武漢的東南大學孫立濤教授。訪談中孫老師給我們介紹了課題組以原位電子顯微學為主要特色和技術手段,從原子尺度開展石墨烯等新型納米材料的基礎前沿和應用的研究工作,并對原位電子顯微學和石墨烯等新興納米材料研究的未來進行了展望。
他也在訪談中談到自己對有志從事科學研究的青年學生建議“真做研究、研究真做、做真研究”, 并談到“興趣、合作和思考”是擁有快樂的實驗室生活的關鍵。孫立濤,東南大學電子科學與工程學院、微電子學院(國家示范性微電子學院)院長,長江學者特聘教授、國家杰青、國家“萬人計劃”領軍人才、2019年科睿唯安全球高被引科學家、享受國務院特殊津貼專家。長期從事原位電子顯微學及石墨烯等新型納米材料的基礎前沿與相關應用研究。發(fā)表SCI論文200余篇(其中Science 2篇, Nature及子刊14篇),做國內(nèi)外會議邀請報告160余次,申請專利100多項、世界上首次提出并實現(xiàn)了石墨烯在環(huán)保領域的應用和產(chǎn)業(yè)化。目前兼任MEMS教育部重點實驗室主任,江蘇省真空學會理事長,《電子器件》雜志主編,Materials Today Nano雜志編委,美國IEEE納米技術委員會南京分會主席,中國電鏡學會原位電子顯微學專業(yè)委員會主任,中國石墨烯產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟標準化委員會副主任,國家石墨烯產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心顧問,住建部科技協(xié)同創(chuàng)新專委會委員,歐洲科學基金會專家評審委員會委員,歐盟 “石墨烯旗艦項目”評審專家。曾獲江蘇省十大青年科技之星、江蘇省教學成果特等獎、國家教學成果二等獎,指導團隊獲國家小平科技創(chuàng)新團隊等。
Introduction
MVC:能否請您先簡單介紹一下您課題組的科研工作?
SLT:以原位電子顯微學為主要特色和技術手段,從原子尺度開展石墨烯等新型納米材料的基礎前沿和應用研究,主要應用方向側重納米材料在能源、環(huán)保和微納器件方面的應用。
MVC: 如果您沒有走科研這條路,您現(xiàn)在會干什么?如果重新選擇,您還會繼續(xù)做學術研究嗎?
SLT:可能會是在公司,2008年從德國回國前主要是有兩個選擇,一是高校、另一是公司。如果重新選擇,還會繼續(xù)做學術研究,我想這是興趣使然,研究過程中對新事物的探索、思考、交流總會給人耳目一新的感覺;另外,解決問題后的成就感和滿足感也是讓人浴火重生般感受。
Main field of interest
MVC: 您對您的研究領域有何展望?
SLT:我的領域應算交叉學科,主要兩大方向:一是原位電子顯微學;另一是石墨烯等相關10nm以下小尺度材料研究。
關于原位電子顯微學領域:我們力推的是實時的原子尺度制造,未來只有在原子尺度真正實現(xiàn)可控,才可能更精準的構筑我們世界的萬物,包括對付目前納米尺度的病毒,應可更容易和更快解決問題。有了這樣的手段讓我們對世界萬物更可控,處理和解決問題更精準。
對于石墨烯材料,仍然是集中在它的廣泛應用,它目前的主要問題是理想情況下的多數(shù)優(yōu)異性能和現(xiàn)實情況下的性能差距太大,主要原因還是我們很難實現(xiàn)石墨烯結構的原子尺度按需構筑,哪怕單個原子的缺陷都會對石墨烯的優(yōu)異性能產(chǎn)生巨大影響,所以未來的努力方向之一是要真正實現(xiàn)石墨烯原子尺度的按需構筑,這是一項需長期開展的工作,目前也是我們東南大學提出的十大科學問題之一;另一方向就是直接利用石墨烯在理想狀態(tài)下和現(xiàn)實狀態(tài)下最接近的性能來優(yōu)先實現(xiàn)應用,例如石墨烯超大比表面積的優(yōu)勢,其結構上少個原子或多個原子對其比表面積影響不大。我們的石墨烯基口罩就是借助這個優(yōu)勢,實現(xiàn)了對微小顆粒物的高效吸附,解決了目前多數(shù)以靜電吸附為主的口罩遇水汽短期失效問題(1小時左右),可實現(xiàn)長期有效防護(幾周甚至幾個月,直至吸滿顆粒呼吸不暢為止)。
MVC:我們聽說最近您將四十萬只口罩發(fā)往武漢,非常感謝您的義舉。是什么讓您選擇開發(fā)石墨烯基口罩的?這款口罩性能如何?能滿足隔離病毒的需求嗎?
SLT:主要是前些年霧霾比較嚴重,我們在研究石墨烯用于水處理的同時,想到是否可以用于氣體的過濾,就這樣一個想法,最后慢慢一步步實驗、優(yōu)化、完善,最后經(jīng)過四年多變?yōu)楝F(xiàn)實,當初2016年底是第一代口罩出來,經(jīng)第三方測試,這種口罩對PM2.5的去除率達到97.1%。
現(xiàn)在已是第四代口罩,除了保證效率,經(jīng)與口罩專業(yè)領域人員合作,在口罩的舒適性、各種材料的選取和外觀設計等都進一步得到優(yōu)化。且目前的防護效果級別已達到了2016年國家新標準規(guī)定的最高級別:A級。
因為此次肺炎疫情中的病毒主要通過飛沫傳播,或即便有人擔心其在空氣中形成氣溶膠傳播,因這些都與通常的霧霾顆粒尺寸類似,所以帶上石墨烯基口罩對于隔離病毒是沒問題的。
MVC:這些口罩可以用作醫(yī)學防護用品嗎?
SLT:目前不是,因為沒有做過這個標準檢測,我們做的是民用的國家標準測試。主要因我們專業(yè)領域不同,不是很熟悉醫(yī)學防護,目前正在與一些有相關資質(zhì)的企業(yè)合作,準備開發(fā)醫(yī)學防護方面應用,近期與好孩子、第六元素等公司一起合作還會推出兒童專用的口罩。
MVC:能否跟我們簡單介紹一下您為何想到這樣做嗎?
SLT:說實話,當時真沒怎么想,就是第一反應感覺我們可能會幫上些忙,而武漢可能是最需要的。我們做了多年的科研,若有些成果能夠直接服務于社會也是對我們成果的最大認可。想到若有40多萬人因戴上我們的口罩而能很好地避免病毒的感染,無論我個人、團隊、還是我們學校及合作伙伴等都會感到十分的欣慰。
Work life balance
MVC: 科學工作之余,您最大的愛好是什么?
SLT:書法、體育,現(xiàn)在由于工作原因,沒有太多時間做這些了。在此情況下,借助工作或出差之余遇見同學或朋友能夠輕松自在的聊聊天就是我目前最大的愛好了。
Advice to youth
MVC:您認為科研人員最重要的品質(zhì)是什么?
SLT:求真務實
我很欣賞老一輩科學家始終奉行的“實事求是”態(tài)度,不管是搞科研、做文章,還是為人師表,都要遵循這個鐵律。
MVC:您認為什么是科學家們崇高的志向?您對有志從事科學研究的青年學生有什么建議?
SLT:我個人覺得,科學家們崇高的志向就是分別在各自不同的領域共同推動社會的進步。
對有志從事科學研究的青年學生建議:“真做研究、研究真做、做真研究”
真做研究:在選擇研究時,確認自己是真想做研究、興趣使然;
研究真做:在開展研究時,先研究那些是真正值得做的(可做的事有很多);
做真研究:在總結研究時,所有研究數(shù)據(jù)真實可靠,嚴禁造假。
MVC:最后,您能否用簡單的幾個詞形容下?lián)碛锌鞓返膶嶒炇疑畹年P鍵?( “the key to a happy lab life”)
SLT:簡單三個字母ITC
興趣Interest: 興趣是最好的老師,有了它科研就不會枯燥。
思考Thinking:有了思考才可能有新的想法,最后產(chǎn)生創(chuàng)新性的成果。
合作Cooperation:現(xiàn)在很多事都是紛繁復雜的,很難獨立完成,必須多交流多合作,包括這次一個新冠病毒,不僅僅涉及醫(yī)療行業(yè),已涉及到國家的各個行業(yè),包括世界各個國家的一起努力和配合。
(91儀器信息網(wǎng)授權轉載)
原文鏈接:WILEY人物訪談——東南大學孫立濤教授