剛剛過(guò)去的一年,對(duì)電子科技大學(xué)教授林媛來(lái)說(shuō),是收獲滿滿的一年:作為教科文衛(wèi)體代表參加中國(guó)工會(huì)第十七次全國(guó)代表大會(huì)、獲得國(guó)家杰出青年科學(xué)基金資助……
最近,林媛團(tuán)隊(duì)又收到好消息。其與美國(guó)加州大學(xué)合作研制出一種輕薄、柔軟的電路板,這項(xiàng)被稱為“智能繃帶”的新發(fā)明,被貼在皮膚上可監(jiān)測(cè)多種生理信號(hào),英國(guó)《自然·電子學(xué)》雜志前不久以封面文章的形式介紹了這項(xiàng)成果。
在可延展柔性無(wú)機(jī)薄膜器件這一出現(xiàn)不到15年的新領(lǐng)域中,林媛成功研制出“智能繃帶”等一系列基于高性能無(wú)機(jī)功能薄膜的可延展柔性傳感器,增強(qiáng)了我國(guó)在國(guó)際薄膜集成器件領(lǐng)域的話語(yǔ)權(quán)。
腦洞大開(kāi),給無(wú)機(jī)材料加點(diǎn)水蒸氣
無(wú)機(jī)材料傳感器摸上去,硬邦邦的,它是怎樣被彎成各種形狀的?第一步,就需要把無(wú)機(jī)敏感材料薄膜化。在研發(fā)薄膜器件的過(guò)程中,如何制備出高質(zhì)量的無(wú)機(jī)敏感薄膜是需要闖過(guò)的第一關(guān)。
在敏感材料家族中,二氧化釩算是個(gè)多才多藝的“優(yōu)等生”,它可被用于探測(cè)溫度、化學(xué)氣體等多種物質(zhì),備受傳感器研發(fā)者的青睞。但二氧化釩是個(gè)“勢(shì)利眼”,一般只有在復(fù)雜昂貴的高真空設(shè)備中,才肯“變身”為薄膜。
如何才能降低成本?這是林媛一直琢磨的問(wèn)題。她另辟蹊徑,選擇用簡(jiǎn)單易行的化學(xué)溶液沉積法來(lái)制作二氧化釩薄膜。沒(méi)想到用這種方法做出來(lái)的薄膜,其晶體結(jié)構(gòu)和傳感性能都很好,比金屬傳感器的靈敏度高出一個(gè)數(shù)量級(jí)。國(guó)際同行得知這一方法后,紛紛為林媛點(diǎn)贊。
回想研發(fā)歷程,林媛說(shuō),當(dāng)時(shí)最困擾他們的一點(diǎn)是,如何讓二氧化釩的價(jià)態(tài)“乖乖地”穩(wěn)定在正四價(jià),而不偏到正三價(jià)或正五價(jià)。
林媛及其團(tuán)隊(duì)大開(kāi)腦洞,他們?cè)诒∧ぶ苽溥^(guò)程中加入一些水蒸氣。“別小看這小小的水蒸氣,它恰好補(bǔ)充了薄膜中缺少的氧元素,剛好把正三價(jià)的釩氧化為正四價(jià),使得薄膜的純度和性能變得更好。”林媛說(shuō),就是這樣看似稀奇古怪的方法,讓二氧化釩薄膜在小于1攝氏度的相變溫區(qū)內(nèi)能發(fā)生大于4個(gè)數(shù)量級(jí)的電阻變化,這樣優(yōu)異的相變性成果在業(yè)界實(shí)屬罕見(jiàn)。
堅(jiān)守信念,用行動(dòng)踐行愛(ài)國(guó)精神
時(shí)間回溯到30年前,17歲的林媛以當(dāng)年廣西省高考理科狀元的成績(jī)考上中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué),而后又相繼在中國(guó)科學(xué)院物理研究所、美國(guó)休斯頓大學(xué)、美國(guó)洛斯·阿拉莫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室從事博士后研究工作。
2008年,四川汶川地震的災(zāi)情讓林媛備受震撼。那時(shí),35歲的她已是美國(guó)英特爾公司封裝測(cè)試技術(shù)研發(fā)中心高級(jí)工程師,工作成績(jī)相當(dāng)出色。但她毅然決定放棄在美國(guó)的一切,立即回國(guó),加盟電子科技大學(xué)?!皩W(xué)成歸國(guó)不是一句口號(hào),而是在國(guó)家需要支援的時(shí)候,貢獻(xiàn)自己的一份力量?!绷宙聢?jiān)定地說(shuō)。
林媛選擇了氧化物薄膜器件這一前沿領(lǐng)域,在國(guó)內(nèi)最早開(kāi)始做基于氧化物薄膜的可延展柔性傳感器研究?!爸锌圃旱内w忠賢院士曾對(duì)我們一眾學(xué)生說(shuō),在科研中要敢于質(zhì)疑、勇于挑戰(zhàn)未知,這對(duì)我的影響很深?!绷宙抡f(shuō),長(zhǎng)期以來(lái),歐美強(qiáng)國(guó)壟斷著這一領(lǐng)域的尖端技術(shù),在國(guó)內(nèi)這一領(lǐng)域搶先占領(lǐng)“山頭”。她想改變這一局面,推進(jìn)國(guó)際電子行業(yè)的變革。
回國(guó)之后,林媛迅速組建起自己的科研團(tuán)隊(duì),開(kāi)始了在新領(lǐng)域的耕耘。每天早上送孩子去學(xué)校后,她就馬上去實(shí)驗(yàn)室,晚上她永遠(yuǎn)都是實(shí)驗(yàn)室里最晚離開(kāi)的那個(gè)人。同時(shí),她結(jié)合自己在美國(guó)英特爾公司時(shí)的工作經(jīng)歷,在產(chǎn)業(yè)化的道路上積極探索。
科研工作之外,林媛也積極培養(yǎng)后備人才。她在學(xué)校開(kāi)設(shè)了微電子前沿、納米科學(xué)初探等課程,為青年學(xué)子們打開(kāi)了薄膜科學(xué)世界的大門,并像趙忠賢曾經(jīng)教導(dǎo)她那樣,激勵(lì)學(xué)生獨(dú)自探索、挑戰(zhàn)未知。
“林老師穿著樸素,笑起來(lái)眼睛彎成月牙,身上有著一種特別的親和力?!绷宙碌膶W(xué)生這樣形容她。
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