在浙江大學(下稱“浙大”)高分子科學與工程學系的實驗室里,一系列由單層氧化石墨烯制備的新材料整齊陳列——氧化石墨烯液晶、石墨烯纖維、石墨烯薄膜、氣凝膠及石墨烯復合纖維等。這些創(chuàng)新成果已經(jīng)實現(xiàn)從實驗室研發(fā)到產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的重要跨越。
“2008年起,我們逐步攻克了單層氧化石墨烯的研發(fā)難題,突破了其規(guī)?;苽浼夹g(shù)瓶頸,打通了石墨烯從原料到應(yīng)用的全鏈條規(guī)?;a(chǎn)?!闭愦蟾叻肿涌茖W研究所所長高超介紹。
5月20日,浙大高分子科學與工程學系內(nèi)擺放著石墨礦等。 曹丹 攝
經(jīng)過十余年發(fā)展,研究團隊已構(gòu)建起完整的“122”技術(shù)創(chuàng)新體系:以單層氧化石墨烯為原料基礎(chǔ),開發(fā)出石墨烯纖維及其改性功能纖維、石墨烯散熱膜與發(fā)熱膜等核心產(chǎn)品。
作為高水平研究型大學,近年來,浙大充分發(fā)揮其創(chuàng)新優(yōu)勢,在高分子科學、材料科學、光電科學等領(lǐng)域深耕基礎(chǔ)研究,同時積極布局戰(zhàn)略性新興技術(shù)和產(chǎn)業(yè)賽道。實現(xiàn)從實驗室到生產(chǎn)線的“鏈增長”。
如何讓科研“開花結(jié)果”?
浙大高分子科學與工程學系系主任毛崢偉打了個比方:“科研成果就如同高分子聚合反應(yīng)中的單體,創(chuàng)新人才是關(guān)鍵‘引發(fā)劑’,而院系則發(fā)揮著‘交聯(lián)劑’作用,幫助科研團隊打通研發(fā)到生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)?!?/p>
據(jù)介紹,該系已在功能纖維、二氧化碳固化、有機光伏、醫(yī)用材料、水源凈化等領(lǐng)域孵化了10多家科技企業(yè),其中8家估值超過億元,并建成多個“全球首套”生產(chǎn)線。
與此同時,浙大材料科學與工程學院也始終堅持基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究并重的發(fā)展戰(zhàn)略。該學院副院長余學功表示:“我們既重視實驗室研究,也加快科研成果轉(zhuǎn)化,致力于做‘頂天立地’的科研?!?/p>
以該學院教授姜銀珠領(lǐng)銜研發(fā)的鈉離子電池技術(shù)為例,該團隊攻克了多項關(guān)鍵難題,建成首條高功率正極材料千噸級量產(chǎn)線,研發(fā)出耐低溫、高倍率、長壽命的鈉離子電池產(chǎn)品。
“鉛酸電池作為傳統(tǒng)汽車、摩托車的啟動電池,存在長期不用就無法啟動的問題,而鈉離子電池能解決這一痛點,且價格與鉛酸電池相當?!苯y珠介紹,該項目已實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用,累計創(chuàng)造產(chǎn)值數(shù)千萬元。
除了從0到1的原始創(chuàng)新和從1到100的應(yīng)用突破,浙大還推動從1到0以實際需求為導向的反向機理研究。
“產(chǎn)學研發(fā)展實現(xiàn)合作共贏,需要雙向奔赴和長期堅持?!闭愦蠊怆娍茖W與工程學院院長戴道鋅說,“光電是一種使能技術(shù),兼具前沿性與實用性,是推動產(chǎn)業(yè)升級的關(guān)鍵使能技術(shù)。”
在成果展示現(xiàn)場,全球首臺50納米精度MPD雙光子直寫機格外引人注目。這臺被譽為“三維微納世界的雕刻家”的設(shè)備,成功突破光學衍射極限,能以超高精度進行三維微納加工。2022年,研發(fā)團隊成立產(chǎn)業(yè)化公司,推動這項自主創(chuàng)新技術(shù)實現(xiàn)規(guī)?;瘧?yīng)用。
“我們研發(fā)的超分辨顯微鏡可實現(xiàn)2納米至200納米全范圍成像?!闭愦蠊怆娍茖W與工程學院教授匡翠方介紹,這是國內(nèi)首套實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的多色超分辨成像系統(tǒng)。
“其中,共聚焦顯微鏡設(shè)備不僅在國內(nèi)科研領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)廣泛應(yīng)用,更成功出口,推動中國高端科研裝備走出國門、邁向國際市場?!笨锎浞秸f。(曹丹)
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