伍晖教授:“好玩”的成果,必然要推到“好玩”的领域


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[导读]清华大学伍晖教授在陶瓷纤维工业规模生产方面做出重要贡献,获颁“钱宝钧纤维材料青年学者奖提名奖”

www.188betkr.com 讯今年10月,国内学术界首个聚焦纤维研究领域的科学奖项——第四届“钱宝钧纤维材料奖”获奖名单出炉。其中,清华大学伍晖教授在陶瓷纤维工业规模生产方面做出重要贡献,获颁“钱宝钧纤维材料青年学者奖提名奖”。



专家简介


伍晖,清华大学材料学院长聘副教授,科技部青年973项目首席科学家。2004年本科毕业于清华大学,2009年获得清华大学工学博士学位;同年进入美国斯坦福大学材料系,从事博士后工作;2013年进入清华大学材料学院任教,担任副教授。曾获得麻省理工科技评论( MIT-Technology Review)评选的2014年度35位35岁以下青年创新人物(35 Innovators Under 35, or TR35)、清华大学“基础研究青年骨干人才计划”,获得全国百篇优秀博士学位论文、北京市科技进步三等奖(排名第2)、中国硅酸盐学会优秀青年科学家提名奖、清华大学学术新秀、清华大学优秀博士毕业生。


从事无机纳米材料和储能材料方面的科学研究和应用转化,在陶瓷纳米纤维大规模制备合成、形成机制及应用领域取得了系列成果。他带领研究团队发展了基于高速气流喷射的新型纳米纤维材料的宏量制备方法;并在此基础上系统研究了功能纳米纤维的光电性能和力学和电学特性,探索了纳米纤维在柔性电子、空气过滤和超轻耐高温陶瓷气凝胶等方面的应用。


关于超细纤维方面的研究


高性能纤维是引领我国新材料科学与产业的关键材料之一,在新能源、环境、航空航天等诸多领域都具有重要的科研价值和迫切的应用需求。尤其是,直径在亚微米和纳米尺度的超细纤维作为新概念材料,是高性能纤维学术研究及工程化应用的重点突破方向之一。在此领域中,围绕超细纤维的创新性制造方法、微纳结构的剖析与调控、性能的提升与应用拓展,尚存在大量亟需解决的科学难题和挑战。


围绕超细纤维开展的主要研究工作


伍晖课题组聚焦于超细纤维材料领域,围绕超细纤维的成型新方法和原理、超细纤维的大规模制造、超细纤维功能化应用等基础科学问题展开了深入研究,主要内容包括:


1、超细纤维的新型纺丝方法和理论


发展了气流喷射溶液纺丝(气纺丝)制备超细纤维的新方法,明晰了气纺丝过程中的多相流相互作用基础科学问题;揭示了气纺丝过程中溶液牵伸和纤维结构成型的机理;在此基础上,提出了基于卡门涡街原理的纤维细化方法和机制,实现了超细纤维的无针头高效气纺丝制备,并且形成了一套具有一定的普适性的气纺丝超细纤维成型方法和理论。


2、超细纤维结构和性能的优化以及构效关联分析


围绕聚合物、陶瓷、碳和复合结构超细纤维的物理、化学性能开展了系列研究,重点剖析了超细陶瓷纤维的精细微观结构与其力学及应用性能间的构效关系,提出了基于双相纳米晶结构的柔性陶瓷大形变机制,揭示了超细陶瓷纤维的柔弹性机制,实现了具有高力学柔弹性、超低密度、低热导率等特征的宏观体陶瓷材料的可控制备。


3、纳米纤维的宏量制备与应用实践


针对产业界面临的超细纤维大规模制造难题,研制出了具有自主知识产权的高集成度、连续自动化的气纺丝工业生产装备,实现了多种高通量、高宽幅、高稳定性纳米纤维的批量化制备,为超细纤维材料的工业化应用提供了制造平台;在此基础上,实现了高性能超细纤维材料在高温热防护、环境过滤、电池安全等领域的实际应用。


进军“电化学”


伍晖教授自小深受做化学老师的父亲的影响而迷恋实验室,在考进清华大学后,便顺理成章的选择了化学工程系的高分子材料化学专业。对从小就喜欢跟随父亲去化学实验室里的伍晖来说,面对那些试剂、材料和各种各样试管、烧瓶是件幸福的事情。


大学四年,伍晖通过动手实验,做出了几个成果。用他自己的话说,是“小打小闹”和“好玩的成果”。不仅如此,他还凭借其中一个成果在大学生挑战杯比赛中获奖。正是在他看来“小打小闹”的成果,坚定了伍晖走学术道路得信念。毕业之后,伍晖以优异的成绩被推送本校研究生,当时交叉到材料系,虽然并没有高分子材料的学习背景,但是伍晖却是想把有机化学和材料学结合,发展一个前沿的学科。


抱着这样的信念,伍晖在材料系继续跟随潘伟教授读博。博士期间,他负责的一个项目是通过一个传统的高分子材料——纳米纤维的加工手段,进行转型,应用到无机的陶瓷纳米纤维的制备和性能的研究方面。


2009年,伍晖申请到美国斯坦福大学的博士后,在崔屹教授带领下,进入科研的又一个新阶段。深厚的积淀和对科研的热情,让伍晖在专业领域崭露头角,这些年,伍晖在清洁能源相关的无机功能材料和无机功能纳米纤维的结构、功能一体化领域进行了长期的探索,特别是对锂离子电池电极材料和氧化物纳米纤维材料的可控合成组装、性能、功能及应用进行了系统的研究。


无论是“面向电化学能源存储的无机功能材料”、“基于纳米纤维网络的高性能透明电极”,还是“功能纳米纤维的可控合成与物理性质”,都取得了有创新性的成果。不仅如此,在推进科技成果产业化方面,伍晖也多有建树。“好玩”的成果,同样被他广泛推进到能应用的“好玩”的领域。



2020年1月,伍晖团队研发的高科技纳米纤维产品正式落地。作为纳米纤维新材料开发与应用的开拓者,咸宁优维科技有限责任公司落户咸宁。目前公司发出适用于多种材料体系的纳米纤维制备生产技术,产品广泛应用于高端空气过滤、水污染治理、新能源电动汽车,以及航空航天领域。企业营业额今年已经突破400万,未来两年争取突破2000万。对于未来,伍晖表示,已经过了产品研发阶段,准备进入产品推广和销售,未来,将会充分发挥企业科研和人才优势,继续开发出更多纳米纤维高科技产品。


参考来源:

清华大学:伍晖:进军“电化学”

微算云平台:160位博士,超过一半成为教授,历数那些从崔屹教授实验室走出的青年才俊!

清华大学官网、云上咸宁


(www.188betkr.com 编辑整理/空青)

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