科学之光——带你走进材料世界,看材料如何决定工业化

发布者:发布时间:2021-11-05浏览次数:870

南京大学“科学之光”系列讲座是面向本科生开展的特色通识教育课程,由各学科领域高水平学者将最新的高水平研究成果以通俗易懂的语言向刚入校的本科生进行展示,旨在激发学生的科学兴趣、领略学者大家的科研风范、传承南大的科研精神、鼓励同学们投身科研事业。

随着2021年秋季教学稳步推进,由陈延峰老师主持的现代工程与应用科学学院“科学之光“系列课程:“先进功能材料——现代工程之芯”于2021112日在仙Ⅱ-305正式开讲了!

第一讲是由陈延峰老师讲授的“现代工程之芯——材料如何决定工业化”。同学们热情高涨,还没到上课时间,140人的大教室就座无虚席。在大家的期待中,课程准时开始。

课程刚开始,陈老师表示非常高兴能够有这样一个机会,向在座的大一新生介绍什么是材料、材料的种类以及材料的重要性,分析材料如何构成工业化的基础。在接下来的讲座中,陈老师从唯物论和工业化的发展史讲起,围绕“什么是材料”、“材料的基础”、“材料决定未来”三个问题逐步展开,将同学们带入材料的精彩世界。

陈老师以同学们生活中6种耳熟能详的材料为例,充分展示“小小”材料是如何改变世界。

陈老师风趣幽默、由浅及深的演讲风格,不仅从材料本身讲起,更将材料发展史、发明人的故事、材料最新进展及遇到的机遇和挑战等娓娓道来。例如从参天大树到微米厚度的纸张再到纳米尺寸的纤维素结构,本质上是一种材料从宏观尺度到微观尺度的演变,更是提到透明的纸、比钢铁还硬的木材等最新黑科技,深深吸引了同学们的注意;从誉满全球的中国陶瓷到电动汽车的锂电池正极陶瓷材料,是不同陶瓷材料在不同领域的应用,这些材料构成了该行业产业化发展的基石;从五彩斑斓的玻璃讲到2009年诺贝尔奖得主“光纤之父”高锟和他的光纤故事,玻璃的发现对现代科学的诞生起了至关重要的作用,而光纤的发现则改变了整个世界的通讯体系,充分说明只要做好一种材料就有可能改变世界;从同学们熟知的摩尔定理讲起,引入半导体集成电路这个国家支柱产业,正是由于微电子器件的不断革新,器件越做越小、性能越来越高,我们迎来了计算机高速发展的时代。同时由于产业技术已经突破各种极限,科技的进一步发展也将面临更多的困难和挑战。

       陈老师希望通过关于材料的这几个故事的讲解,让同学们了解什么是材料,感同身受地体会材料给我们生活和产业带来的变化。

接下来的时间里,陈老师从材料基础知识方面对材料继续进行了阐述,逐一对材料的三

大定理进行讲解:材料是有结构的;制备-结构-性能-服役性能;缺陷是美好的。给同学们普及了材料研究的相关基础知识。

       在讲座的第三部分,陈老师对未来材料发展进行了展望,首先提出微结构材料:人工微结构+功能单元这一新概念;提出了新的材料研究范式,由“组成-结构-性能这一现有材料研究范式,转变为“功能基元-序构-变革型性能”这一新的研究范式,为按需设计具有颠覆性性能或新功能的材料提供更广阔的空间。

最后陈老师强调,创新是国家发展的核心竞争力,也是中国大学持续保持活力并不断前进的驱动力。而现阶段是需要开发新的东西来改变世界,需要 “创新,创新、再创新”,并引用MIT文小刚的话——“我认为,创新比正确更重要”,鼓励2021级本科新生要勇于创新,勇于开创新的东西和领域,不要怕犯错误、不要怕摔跟头、不要害怕失败。

在同学们雷鸣般持续不断的掌声中,”现代工程之芯——材料如何决定工业化“讲座完美落幕。