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屈孟男:被世界著名科学刊物《Nature》pick的神奇魔术手

  1. 发布时间:2018/8/25 16:49:10
  2. 字号:
  3. 作者:李波 苏畅 曹佳慧
  4. 来源:宣传部
  5. 点击数:4647

屈孟男,1981年生,西安科技大学化学与化工学院博士生导师,之所以称他为魔术手,是因为最近世界著名科学刊物《Nature》Research Highlights栏目报道了屈孟男团队在超浸润材料领域的一项最新研究成果。这也是我校的科研成果首次获得《Nature》期刊的关注和报道。

被Nature关注的神奇“鸡蛋壳”

提起鸡蛋壳,人们首先想到是随处可见的生活垃圾,可当这些生活垃圾遇到魔术手屈孟男,它便会产生神奇的力量,与超疏水碰撞出不可思议的科学火花。Nature Research Highlights 以An egg shell mixture that sheds water and shrugs off Punishment 为题,对屈孟男团队在超浸润材料领域的研究成果进行了专文介绍和评述。那么什么是超浸润呢?

最早是在宋朝,中国古代文学家周敦颐的文章《爱莲说》首次描述了经典的荷叶效应:出淤泥而不染,濯清涟而不妖。荷叶有强烈的斥水性能,以至于水滴可以在上面自由滚动。相反,一些藓类植物,如泥炭藓则具有极强的亲水能力致使其能够直接吸收水分以维持生存。受这些生物材料的启发而制备的具有超强斥水性(超疏水)或者超强亲水性(超亲水)的材料被统称为超浸润材料。

化学与化工学院屈孟男教授带领的仿生功能界面材料实验室利用生活中随处可得的厨房垃圾鸡蛋壳为主要原料,制备出了性能优异的超疏水材料。该材料不仅对于水滴表现出了很强的排斥性,而且对于强腐蚀性的液滴也呈现出了很高的接触角。目前,大部分人工制备的超疏水材料都具有机械稳定性较差的缺点,但这种超疏水材料不仅将这一缺点很好地克服,而且可以抵御严苛的表面磨损。

Nature Research Highlights 评价该方法不仅具有原材料廉价、制备方法简便等优点,更重要的是利用了生活中废弃的鸡蛋壳这一生物质材料,取材广泛,使得该超疏水材料不同于之前所报道的大多数斥水材料而更胜一筹。因其组成对环境非常友好,符合绿色发展的观念,同时具有很好的机械耐久性和化学稳定性,所以材料应用前景广阔,不仅可以用于自清洁、防腐蚀、防冰涂层也可分离过滤含油废水等。

让科研成果为人们的生活提供切切实实的帮助

因固体表面对于液体的润湿性是固体的一个非常重要的性质,所以它在工业、农业以及日常生活中发挥着非常重要地作用。超疏水材料在防水、自净、减阻降噪音、降低部件表面粘附和表面作用力方面展示出了非常惊人的优异性质以及巨大的应用前景。但这一研究深度和广度还远远不够,还存在制备方法较少、所制备出的超疏水材料种类少及性能不够优异等问题。

屈孟男教授适时提出的增强超疏水表面其机械稳定性和耐久性的普遍规律,使我国材料学领域在超润湿材料研究方面取得一定领先。这些研究不仅具有重要的理论研究价值,而且具有广阔的实际应用前景,同时,具有自修复性能和耐摩擦磨损性能超疏水材料内在结构和表面润湿性之间的相关性研究成果可为疏油疏水材料、亲疏转化智能材料的研究提供一定的理论支持和实践保证。随着研究方向的深入必将会促进超疏水材料日后在工业和生活中更广泛的应用,也可促进材料科学、表面工程、涂层涂料科学、表面效应与表面技术的交叉学科领域的发展,同时为我国微电子机械系统、信息技术及航空航天等高新技术领域提供先进的界面材料和技术保证。

屈孟男说:科学研究既是崇高的、伟大的工作,又是平凡的、艰辛的劳动。我做科研更深层的意义应该在于我的科研成果在本身的科学价值之外,能够更大范围地应用到社会生活的方方面面,为人们的生活提供切切实实的帮助,比如我们的超浸润材料,应用在瓷砖上之后,我们的卫生间永远都会保持清爽干净,不会因潮湿而滋生细菌。若能大面积的喷涂在建筑物外墙,则会使建筑长期保持洁净亮丽。

放弃优越条件 携初心回国

1981年,屈孟男出生于陕西一个普通的教师家庭,从小受到的家庭文化氛围的熏陶,使他对教师行业有着极大的尊敬和热情地向往。2008年,他在中国科学院兰州化学物理研究所和兰州大学完成学习及博士论文之后,来到了西安科技大学任教。同时他深刻认识到我国材料化学与国际前沿联系的必要性,迫切希望与国际前沿课题组交流提升自己。机会总是留给有准备的人,基于他之前所取得的研究成果,美国匹兹堡大学的一位教授发来邀请信,邀请他前往美国从事博士后研究工作,并愿意为他提供在美的所有生活资助。

在美国工作期间,他醉心于科研学习,汲取知识,充实着自己。他认真严谨做学问的态度和取得的丰硕成果打动了美方课题组,他们抛来橄榄枝,以优渥的条件,希望他长期留在课题组。他不忘初心,毅然回国,将在国外所学的先进的科学知识、研究方法和管理理念运用到学校的科研和教学中,为推动西安科技大学材料化学学科向国际前沿领域靠近贡献自己所有的力量。成就没有使他骄傲自满,在他的日程表上,早已没有了双休日,每天都要工作十余个小时,数年如一日,他就是凭着这种执着的刻苦钻研精神,克服了一路走来的一个个障碍,取得了一项又一项突出的科研成果。

迄今,屈孟男已在Advanced Functional Materials,ACS Applied Materials & Interfaces,Langmuir等顶级国际学术期刊及其它学术期刊上发表相关学术论文50余篇(SCI收录30余篇). 相关研究成果已被国际期刊引用700余次,单篇最高引用220次以上,并产生了较大影响: 其中一项成果被Advanced Functional Material选入当期封面,并在内封中做了突出介绍。基于他在固体表面润湿领域的不断探索和所取得的研究成果,2010年受奥地利维也纳IN-TECH Education and Publishing集团邀请,屈孟男为《Biomimetics,Learning from nature》一书撰写“Superhydrophobicity,Learn from the Lotus Leaf”一章。该章节截至2017年1月已被下载超过12000次。

最年轻博导带领科研团队跑出西科加速度

屈孟男加入西安科技大学以来,化工学院成立了仿生功能界面材料实验室,在学院的支持下,屈孟男慢慢集合了一支创新能力强、结构合理、成员之间有着紧密学术联系的仿生功能界面材料研究团队。一个实验室从零起步,由从无到有,再到成果累累,与屈孟男的付出与心血是分不开的。值得一提的是,屈孟男的爱人何金梅副教授也是其中团队骨干,科研夫妻档,让彼此多了更多的包容和理解。

近年来,屈孟男还以第一完成人获得了陕西省科学技术三等奖、陕西省高等学校科学技术二等奖及两次西安科技大学科学技术一等奖等科学技术奖励。其个人也先后获得了“陕西省青年科技新星”、西安科技大学“优秀教师”等荣誉,并于2017晋升为教授,成为西安科技大学最年轻的博士生导师。

带着对科研的热忱和对工作的担当,他带领团队潜心钻研,近些年来,团队承担国家自然科学基金4项,省级科研项目6项,发表学术论文40篇,其中SCI、EI检索30余篇,授权发明专利5项,在仿生界面功能材料领域取得了一定具有特色的研究成果,更结合了西安科技大学学科优势与特色,发展了一系列的基于矿物质的固体表面特异润湿性调控及仿生功能材料的制备。

屈孟男常说,不管是做科研还是生活上都要有持之以恒的毅力和耐心。正是这种毅力使然,他不仅在科研上取得了成绩,自己也从一个“微胖界人士”变成了一个帅小伙。如今,这个帅小伙正带领着自己的团队朝着更高的科研目标奋力奔跑!



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  • 编辑:逸心         

 

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