快訊：讓顯示器件像衣服一樣“穿”在身上

將顯示器件像衣服一樣“穿”在身上，人們可能會(huì)覺得很科幻。但對(duì)復(fù)旦大學(xué)高分子科學(xué)系主任彭慧勝教授而言，這個(gè)場面正是他的科研方向——高分子纖維器件領(lǐng)域。如今，他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過15年攻關(guān)，真的做出來了。

(相關(guān)資料圖)

年復(fù)一年，彭慧勝潛心攻關(guān)，在被普遍認(rèn)為不可能實(shí)現(xiàn)的纖維電池高性能化及應(yīng)用方面取得了創(chuàng)新與突破。

2022年，彭慧勝所在團(tuán)隊(duì)研發(fā)的柔性顯示織物及其智能集成系統(tǒng)入選“2021年中國光學(xué)十大進(jìn)展”基礎(chǔ)研究類；其研發(fā)的高性能纖維鋰離子電池規(guī)模化制備入選“2021年中國十大科學(xué)進(jìn)展”。

海歸名片

彭慧勝：1976年出生，湖南省邵陽人，復(fù)旦大學(xué)高分子科學(xué)系教授、系主任，國家杰出青年科學(xué)基金獲得者、國家有突出貢獻(xiàn)中青年專家，曾獲中國青年科技獎(jiǎng)、國家自然科學(xué)二等獎(jiǎng)等榮譽(yù)。

彭慧勝帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)深耕高分子纖維器件領(lǐng)域，率先創(chuàng)建出織物顯示器件。這項(xiàng)成果讓織物顯示器件像衣服一樣輕薄、透氣，可貼合在不規(guī)則基底上。

大學(xué)4年，他有3個(gè)暑假在圖書館度過，閱讀大量文史哲經(jīng)典，打下人文基礎(chǔ)

近些日子，彭慧勝一直待在復(fù)旦大學(xué)江灣校區(qū)實(shí)驗(yàn)室里，指導(dǎo)學(xué)生做科研。

“科研時(shí)間十分寶貴，再苦再難也不能停。可能因?yàn)槲医?jīng)歷過更加艱難的時(shí)刻吧。”彭慧勝說的“艱難時(shí)刻”，是2005年，他在美國留學(xué)期間，經(jīng)歷了卡特里娜颶風(fēng)。在那段時(shí)間，整座城市被淹，學(xué)校停發(fā)獎(jiǎng)學(xué)金。之后近一年，他都過著顛沛流離的生活，科研時(shí)斷時(shí)續(xù)。

彭慧勝青少年時(shí)期成長于湖南邵陽山區(qū)，記憶最深的是每天早起從池塘里舀水澆灌稻田，放學(xué)回家在鍋里找剩飯和鍋巴。在清苦的日子里，父親帶回來的散文和詩集，便是犒賞彭慧勝的精神大餐。通過讀書，他夢(mèng)想著有朝一日能走出大山……

通過高考，1995年，彭慧勝來到中國紡織大學(xué)（現(xiàn)東華大學(xué)）報(bào)到，就讀心儀的高分子材料專業(yè)。他發(fā)現(xiàn)自己的學(xué)校距離上海圖書館不過3公里，高興極了。大學(xué)4年里，他有3個(gè)暑假都是在上海圖書館度過的，每天兜里揣兩個(gè)饅頭和一瓶涼白開，在圖書館開門前到，閉館時(shí)離開。他還閱讀了大量文史哲經(jīng)典，為日后走上科研之路打下了人文基礎(chǔ)。

“除了學(xué)習(xí)自然科學(xué)知識(shí)外，科研不只是在實(shí)驗(yàn)室里做實(shí)驗(yàn)，還要有哲學(xué)、科學(xué)史等方面的思維訓(xùn)練。”彭慧勝說。時(shí)至今日，他仍保持著每年讀20多本人文社科類書籍的習(xí)慣。他為學(xué)生們開出的必讀書單里，包含幾十本哲學(xué)、科學(xué)史名著。

讀研期間，他有時(shí)索性就睡在實(shí)驗(yàn)室里，是出了名的實(shí)驗(yàn)室“居民”

系里師生都知道，彭慧勝是出了名的實(shí)驗(yàn)室“居民”。2000年，他到復(fù)旦大學(xué)讀研究生，導(dǎo)師問他愿不愿意做陰離子聚合，“這個(gè)工作不能發(fā)論文，但可以為后面的研究提供基礎(chǔ)材料”。當(dāng)時(shí)，陰離子聚合合成出的嵌段共聚物主要從國外購買，1克就要好幾千元。彭慧勝二話不說就接了下來。半年里，他不知做了多少實(shí)驗(yàn)，大多失敗。早上8點(diǎn)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室做到下午，失敗了從頭再來。實(shí)驗(yàn)室晚上10點(diǎn)半關(guān)門，但實(shí)驗(yàn)不能停，他索性就睡在實(shí)驗(yàn)室里。

半年后，彭慧勝第一次成功實(shí)現(xiàn)陰離子聚合，合成出嵌段共聚物。他進(jìn)階到高分子自組裝研究，開始發(fā)表系列論文。

讀研時(shí)科研的順利開展，讓彭慧勝對(duì)繼續(xù)深造充滿信心。通過參加國際學(xué)術(shù)會(huì)議，他遇到了2000年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者——高分子材料領(lǐng)域的3位科學(xué)家；盡管英語說得磕磕巴巴，但他鼓起勇氣介紹自己的科研情況，并提出留學(xué)需求。3位科學(xué)家欣然同意，為他的留學(xué)申請(qǐng)做了推薦。

彭慧勝以為，讀研期間發(fā)表的多篇論文，加上3位科學(xué)家的推薦，一定能讓他獲得名校的垂青，但連續(xù)幾份申請(qǐng)遞出去，卻都杳無音信。一位評(píng)審老師告訴他，他們認(rèn)為這種找名人推薦的行為有失科研工作者嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的風(fēng)范。

彭慧勝恍然大悟，他沒有放棄，繼續(xù)努力，終于利用在國際會(huì)議上做墻報(bào)交流的機(jī)會(huì)，得到一位教授的認(rèn)可，獲得出國深造的機(jī)會(huì)。2006年，飽受颶風(fēng)之苦的彭慧勝，憑著出色的科研成績?nèi)〉貌┦繉W(xué)位，順利畢業(yè)。同年10月，他獲得在美國一家條件頂尖的實(shí)驗(yàn)室工作的機(jī)會(huì)。

在這里，他接觸到了此前從未涉足過的碳納米管研究。當(dāng)時(shí)他無意中聽到：如果電池材料都做成像布料一樣柔軟，是不是就可以避免探測器著陸星球表面時(shí)產(chǎn)生的磕碰了？很多年里，電子器件都朝著微型化、柔性化、集成化方向發(fā)展，學(xué)界主流的研究是薄膜。但彭慧勝不走尋常路，一頭扎進(jìn)纖維研究10多年。“做科研更需要不顧一切的勇氣和豐富的想象力。”彭慧勝說。

回國之后，他定了3個(gè)目標(biāo)：完成1項(xiàng)重要科學(xué)發(fā)現(xiàn)、誕生10個(gè)系列產(chǎn)品、培養(yǎng)100名優(yōu)秀人才

在美國工作兩年后，彭慧勝?zèng)Q定放棄豐厚待遇，回到復(fù)旦大學(xué)。“科學(xué)無國界，科學(xué)家有祖國。我要回國的感情和傾向是天然的。”回國后，彭慧勝就給科研團(tuán)隊(duì)定了3個(gè)“1”目標(biāo)：完成1項(xiàng)重要科學(xué)發(fā)現(xiàn)、誕生10個(gè)系列產(chǎn)品、培養(yǎng)100名優(yōu)秀人才。他認(rèn)為，科研人員要設(shè)立遠(yuǎn)大目標(biāo)，但科研工作要腳踏實(shí)地，一步一個(gè)腳印。

當(dāng)時(shí)很多科學(xué)家認(rèn)為，纖維電池的內(nèi)阻隨長度增加而增大，無法實(shí)現(xiàn)電池高性能化，更別說大規(guī)模應(yīng)用了。面對(duì)傳統(tǒng)觀點(diǎn)，彭慧勝敢于挑戰(zhàn)。他發(fā)現(xiàn)纖維電池內(nèi)阻隨長度增加，其特性會(huì)先降低而后趨于穩(wěn)定，呈現(xiàn)獨(dú)特的函數(shù)關(guān)系。他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)研制出20多種纖維器件，其中纖維鋰離子電池具有優(yōu)異且穩(wěn)定的電化學(xué)性能，能源密度較過去提升了近2個(gè)數(shù)量級(jí)。他們還與產(chǎn)業(yè)界合作，建立了世界上首條纖維鋰離子電池生產(chǎn)線，相關(guān)產(chǎn)品已應(yīng)用于航天、高鐵、汽車等領(lǐng)域。

博士后曾凱雯是近期駐扎在實(shí)驗(yàn)室的團(tuán)隊(duì)成員之一。這兩年，他都在攻關(guān)某種高性能的全新材料。曾凱雯說，這項(xiàng)工作前期探索時(shí)間長，他在博士后階段的論文產(chǎn)出并不高。能堅(jiān)持在“無人區(qū)”里啃硬骨頭，離不開導(dǎo)師彭慧勝的支持鼓勵(lì)。“彭老師給了我寬松的科研環(huán)境，幫我解決很多難題，但從不給我設(shè)定發(fā)論文的指標(biāo)。”他說。

在彭慧勝眼里，教書育人與科研工作同等重要。2019年，他出版了一本書——《讀研究生，你準(zhǔn)備好了嗎》，從為什么要讀研究生、如何選導(dǎo)師，到科研中如何與他人合作交流，再到未來的就業(yè)發(fā)展，用自己的心路歷程為有志于投身科研的學(xué)生們解答了可能遇到的很多疑難困惑。

“教育的本質(zhì)是一棵樹搖動(dòng)另一棵樹，一朵云推動(dòng)另一朵云。”對(duì)這句話，彭慧勝深信不疑。“科學(xué)面前，永遠(yuǎn)做好奇的小學(xué)生。”他說。

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