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在超滑的世界自由翱翔——访陈嘉庚科学奖获得者雒建斌院士

在超滑的世界自由翱翔——访陈嘉庚科学奖获得者雒建斌院士

发布时间:
2020/09/30
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  “路漫漫其修远兮,吾将上下而求索”,从青年时代起,雒建斌便与摩擦学结下不解之缘。经过20多年在实验中探索,在探索中应用,他发现,自己正无限接近心中的超滑世界。

  8月28日下午,中国科学院在北京召开新闻发布会,公布了2020年度陈嘉庚科学奖获奖项目和陈嘉庚青年科学奖获奖人,清华大学机械工程学院院长,清华大学天津高端装备研究院名誉院长、首席科学家雒建斌院士荣获2020年度陈嘉庚科学奖。

  我们有幸在国庆与中秋佳节来临之际,与雒建斌院士面对面,聊一聊该奖项的获奖经历以及他的摩擦学世界。

  陈嘉庚科学奖的前身是陈嘉庚奖,于1988年设立,是以对我国科教事业发展作出杰出贡献的著名华侨领袖陈嘉庚先生的名字命名的科学奖项,用于奖励在中国做出重大原创性科学技术成果,对我国科教事业发展作出杰出贡献的科学家。该奖项每两年评选一次,依托中科院学部组织评审,分别设置数理科学奖、化学科学奖、生命科学奖、地球科学奖、信息技术科学奖和技术科学奖6个奖项。截至目前,陈嘉庚科学奖共评出 35 项获奖成果(40 位获奖科学家),陈嘉庚青年科学奖共评出 26 位青年科技人才。江泽民、李岚清、刘延东等党和国家领导人以及杨振宁、丁肇中等诺贝尔奖获得者曾分别出席颁奖活动。该奖项秉持严格的评奖标准,以保证获奖成果的高水平和质量,在海内外科技界已树立了很高的威望并产生了广泛的影响。

  2020年度陈嘉庚科学奖和陈嘉庚青年科学奖于2019年1月1日启动,经过推荐、评审、同行专家通信评审、理事会终审等几个阶段,最终产生5个陈嘉庚科学奖获奖项目。雒建斌院士以《摩擦中微粒作用机制及超滑机理》项目获得陈嘉庚技术科学奖殊荣。

  小编:雒院士好,首先非常感谢雒院士在百忙之中、在双节来临之前接受高端院的采访,同时也再次恭贺雒院士获得2020年度陈嘉庚科学奖这一至高的殊荣。您曾经获得过很多的奖项,能否为大家谈一下陈嘉庚科学奖与其他奖项的不同之处?

  雒院士:你好,我简单说一下这个奖项。陈嘉庚科学奖可以说是对以前工作经历,以及代表性成果的肯定吧。它需要提供两篇论文,一篇是最早期的,一篇是近期的论文作为支撑材料,介绍开始研究到现在取得的亮点性工作。96年的时候,第一篇论文英文版正式发表,当时就和我的导师温诗铸院士共同提出了薄膜润滑状态。在此之前是弹流润滑状态,一般一种新的润滑状态是间隔四五十年才能提出来。 

  第二篇论文提出了颗粒对抛光的作用,我们采用自己搭建的荧光颗粒测量仪,观察到荧光颗粒在水中的运动情况,解决了百年来液滴蒸发过程中Marangoni流动问题,重新提出了Marangoni流动的判据,判据的准确度从原来的30%提高到现在的90%。

  小编:对抛光的应用上有什么意义呢?

  雒院士:Marangoni效应用在抛光领域主要是提升晶圆表面的清洗效果。晶圆表面的残存颗粒数是晶圆制造最关键的一个指标,多一个颗粒,就多一个废品点。Marangoni效应对晶圆清洗有很大帮助,目前还在研究,效果已经改善很多。

  小编:在产业化公司华海清科研制的抛光机上是不是已经有了应用?

  雒院士:对,已经应用在抛光的生产和装备上,现在Marangoni效应在晶圆清洗方面的应用都由华海清科来做。

  小编:我们知道您提出了超滑这种理论,能否给我们科普下什么是超滑吗?

  雒院士:讲超滑,就要先了解下摩擦和磨损。摩擦过程中就会造成材料的磨损,摩擦和磨损经常是耦合在一块的。

  人类的一次性能源,如煤、油、太阳能等,这些一次性能源的三分之一是通过摩擦消耗掉的。80%的装备都是通过关键运动部件的磨损报废了。这个损失占到一个国家GDP产值的2%-7%,制造业为主的国家会更高一些。

  中国去年GDP产值99万亿,按照5%来计算就是4.95万亿,摩擦磨损造成的损失巨大。如何把摩擦磨损的损失降下来,可以说是摩擦学领域大家的一个中国梦。

  什么是超滑呢,超滑理论上摩擦为零,工程中定义摩擦系数到千分位上,小一个数量级,千分级以下的就叫超滑了。比如,金属间加上润滑剂以后的摩擦系数是0.05,那超滑就能达到0.005,相当于把原来的摩擦能耗降低一个数量级。

  小编:这个的好处是什么呢?

  雒院士:好处就是一旦摩擦少了,磨损也少了,磨损也几乎接近于零了,所以摩擦和磨损都会大幅度降低,这样就可以节约能源。

  小编:您能否再给举几个例子,超滑这套理论在工业应用上可以直接解决哪些问题?

  雒院士:比如说超滑的齿轮箱,如果我们以后能够做出超滑的齿轮箱,这个齿轮箱噪音就会很低。

  科技部刚批了一个变革性技术专项,就想把时速在400公里以上高铁的齿轮箱做成超滑齿轮箱,那这个装备就会是静音的、低功耗的、长寿命的。大型风机的齿轮箱磨损非常厉害,这样能耗都会降低。

  现在,理论上实现了,实验室也能实现,下一步就是往工业界、军工界应用上推,包括水下的很多地方,涉及到噪音问题的地方应用。

  小编:希望我们在技术上的突破可以解决我国重大“卡脖子”技术的难题,将理论突破用在更多的实际应用上。

  雒院士:我国“卡脖子”技术很多都是与润滑有关,润滑问题解决了,将解决这个技术的一个很重要方面。客观讲本身就是理论突破为应用提供支撑,否则理论就没有价值了。

  小编:问个大一点问题,在世界范围内现在摩擦学的研究方向是什么?

  雒院士:超滑全世界都很关注,突破没有几年。再有就是苛刻工况下的润滑,比如高压、高温、高真空、超低温情况下的润滑情况。还有就是绿色润滑和生物领域的润滑。

  小编:2017年时世界摩擦学大会首次移步中国,清华大学承办,高端院也协办过第六届世界摩擦学大会。您能否再谈下中国摩擦学处在什么样的阶段,中国现在的摩擦学研究在世界上是在一个什么样的位置?

  雒院士:从摩擦学领域来说全世界主要是三大区:一个是以美国为代表的美洲;一个是以英法德为代表的欧洲,英国在上个世纪五十年代做了大量的工作;另外是亚洲,以中国和日本为代表。

  这三个区域可以说是三足鼎立,像世界摩擦学大会、各国的摩擦学会议上,基本上中国、美国、欧洲都会各出代表做大会报告。

从发表的论文总数来说,中国和美国是全世界发表数量最多的两个国家,但是从2012年开始中国已经超过美国。

  小编:我们了解到,陈嘉庚科学奖对促进我国科学技术的创新发展起到了很好的激励作用,奖励在中国做出的重大原创性科学技术成果。目前,我们国家非常重视科技的自主创新发展,高端院的平台汇聚了30余个科研团队,都在进行自主创新,最后您有什么想对团队说的,与大家共勉吗?

  雒院士:我觉得就用这句与大家共勉吧。

“上见其原,科学探索永无止境。

下通其流,技术破关绵绵不断。”

  希望我们的团队不停地挖掘、探索技术原理,这样才能不断的为企业解决技术难题,实现应用和突破。

  小编:非常感谢雒老师在百忙之中为我们带来的这堂生动的摩擦学课程。明天就是国庆节和中秋节了,提前祝您节日快乐!

  雒院士:一边是祖国生日,一边是万家团圆。国家的安宁,人民的幸福,都离不开科技的支撑。在这里,我祝愿大家中秋佳节万事如意、阖家幸福,祝愿伟大祖国科技腾飞、更加繁荣昌盛!

 

  在采访中,雒院士说,他曾经鼓励学生“天不为人之恶寒也辍冬,地不为人之恶辽远也辍广,君子不为小人之匈匈也辍行。”,看准的事不管别人怎么说,还是要坚持,科研的事,毅力是最关键的。“士不可以不弘毅,任重而道远”,他希望能带领团队,将超滑的事业进行到底,我们也祝愿雒院士和他的团队,能为中国解决更多“卡脖子”的问题,取得更丰硕的科研成果!

 

院务部企宣办报道

文/王肖

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