史浩飞：微纳世界

文/本刊实习记者　王玉

史浩飞：微纳世界

文/本刊实习记者王玉

史浩飞，1982年生人，中国科学院重庆绿色智能技术研究院微纳制造与系统集成中心主任，获得中国科学院院长优秀奖，重庆市五四青年奖章。

阳光普照大地，给我们带来了温暖，同时也照亮了一位年轻人的心。2000年的夏天，经历了一场高考洗礼后，怀揣着对光的向往，这位年轻人终于如愿走进电子科技大学光电工程与光通信专业。他就是史浩飞，80后中的一员，自称是“普通人”的他，却在微米、纳米的世界中做着不普通的事。

懵，“懂！”——懵懂的他遇到纳米技术

说到学理工科的男生，可能大多数人眼前浮现的是邋里邋遢、不修边幅、不拘小节的宅男。

史浩飞可不是这样。本科期间，不仅能够优秀地完成学科内容，那时的他已经对青年人创业非常感兴趣，所以在业余时间学习金融专业的双学位，同时对于经济、地理、历史也都有所涉猎。这为他后来的发展，做了充分的准备。

中国科学院是学术殿堂、科研圣地，引领着我国最先进的科学技术。2004年9月，史浩飞走进了中科院光电技术研究所，开启了遨游纳米世界的新旅程。

“我进入中科院才第一次接触到纳米技术，对于我而言，就好像发现了一座宝藏。”

“以前所学到的知识，大都是前人的科研成果。当我走进了中科院，接触到纳米技术，我才知道，原来还有这么多的科学家在做着前人没有做过的事。能够参与进去，我很荣幸也很光荣。”

那到底什么是纳米技术？为什么让史浩飞如此着迷？

荷花出淤泥而不染，荷叶上的水珠可以自由滚动，这是为什么？

壁虎可以在光滑的墙面如履平地，这是为什么？

名贵的“徽墨”，历经历史长河，仍然颜色新鲜，这又是为什么？

纳米，事实上是一种长度单位，一纳米等于千分之一微米，相当于十亿分之一米，这样说起来，可能觉得难以想象。形象来说，我们把一纳米长的物体放在一枚乒乓球上，就像是把一枚乒乓球放在地球上一般。

第一次工业革命，蒸汽机把人类带入了毫米时代；第二次工业革命，电子技术将微米应用于日常生活；而我们现在面临的第三次工业革命，使人类的科技和生产走进了新领域——微纳世界。

有人会问，1985年纳米技术在我国便已经有专利申请，既然我国对于纳米技术的研究在1997年以后已经逐渐达到巅峰状态，为什么现实生活中的应用却很缺乏呢？

虽然我国的纳米科技发展已经趋于成熟，但真正地将纳米技术产业化，存在一定的困难。首先，有的科研成果本身并不具备可以产业化的条件，其次，也是最重要的，就是信息不通，好的科研成果却无法找到合适的转化渠道，同时也缺乏资金的有力支持。

就如里夫金所说，现在我们存在的协同共享的经济模式中，能够获得最大回报的途径，是通过各方协作共享所得的成就。

史浩飞就这样走进微纳的世界，为神奇的微纳世界与我们的现实社会搭建了一座可以沟通的桥梁。

微，“妙！”——微纳世界邂逅完美石墨烯

2009年，史浩飞漂洋过海，来到美国密歇根大学，继续从事微纳加工与新型材料方向的研究，并且邂逅了“完美”的石墨烯。

石墨烯是微纳级别的材料，因为它只有单个碳原子的厚度。2004年，英国曼彻斯特大学的科学家首次成功地把石墨烯从石墨中分离出来，它在二维中呈现六角形蜂巢晶格的平面。

那石墨烯到底完美在哪里呢？

史浩飞告诉我们，石墨烯是现在世界上最薄也是最坚硬的纳米材料，它只有0.34纳米厚，吸光率只有2.3％，所以它几乎是透明的。那0.34纳米到底是有多厚呢？一根头发丝我们可以想象，头发丝的直径一般在0.04毫米，也就是相当于十万层石墨烯叠加起来。

如此之薄的石墨烯，强度又怎样呢？由于石墨烯是呈六角形的，结构极稳定，它的强度就更为惊人了。据测试，若将石墨烯制成如普通塑料袋一样的厚度，它大约能够承受两吨的重物而不断裂。

石墨烯的导热系数高，甚至优于金刚石；它是现今世界上电阻率最小的材料，甚至优于铜和银。

这么“完美”的石墨烯，想要与它相见，可不是那么简单。

在美国的石墨烯实验室中，有一台至关重要的纳米加工实验设备，白天时间预约的人多，所以，史浩飞每每都是约在半夜12点到早上8点使用它，“夜深人静，效率特别高，思路也更开阔。”

“时差12个小时，美国的黑夜就是中国的白天，就好像是在国内上班一样。”开始时，石墨烯的超导电性吸引了史浩飞，发现它是非常优秀的光电材料，但通过更加深入地了解石墨烯，他才发现，原来石墨烯是这么“完美”的纳米材料。

创，“新！”——创造石墨烯应用新领域

2011年，中科院成立了重庆绿色智能技术研究院，史浩飞带着他心爱的石墨烯回到了祖国的怀抱，成为首批引进技术人才中最年轻的一个。

“那时的我，博士后的合同还没有结束，但能够回到自己的国家，在祖国这个平台上发展科技，更能体现出自己的价值。”

刚刚成立的中科院重庆研究所，人员设备都不是很完善，他们没有因为条件简陋而放弃和改变，他们将租来的十几平米的工厂厂房改造成实验室，好几组团队在一起工作。从购入实验设备，到吸纳优秀人才，直到微纳制造与系统集成中心的成立，史浩飞事事亲力亲为。

在史浩飞所带领团队的努力下，石墨烯慢慢揭开面纱，他发现石墨烯不光可以应用于光电技术，它应该还有更加广阔的应用领域。

是否想过有一天，我们能拥有一部手机，它不仅防磨防划，甚至还可以折叠携带？在苹果、三星、LG等公司新款手机上市前，大多数热衷于数码产品的年轻人总会有诸如此类的猜测和期待，但最后大家通常都以失望告终。

石墨烯，透光性好，导电性强，是世上最坚硬的纳米材料，最重要的是，它的结构极稳定，即使弯曲折叠也不会断裂。这不正是我们所找的，能够替代传统数码产品屏幕的材料吗？

我们现在所用的数码产品，屏幕大多是采用传统电极ITO（铟锡氧化物），铟元素在自然界中存在稀少，价格较为昂贵，对于环境有一定的危害。与之相反，石墨烯是由碳原子组成的，碳元素在自然界中含量极高，无论是花草树木，还是河流山川都存在大量的碳元素，价格也相对较低。石墨烯中不含任何重金属及稀有金属，对于环境没有任何污染，是非常完美的纳米材料。

“其实我读书的时候，成绩并不是最优秀的。但是我认为成绩不能代表全部，科研最重要的是，怎样更好地应用学习的知识，创新是科研人必备的素质，最重要的是使我们的研究对社会有价值、有意义。”

作为重庆墨希科技有限公司首席科学家，史浩飞说：“我们开发的石墨烯触控屏幕智能终端已经量产，将于近期举行产品发布会。”努力将科技与生产相结合，产业链之间互相配合，史浩飞带领的团队在石墨烯现实应用的道路上迈出了坚实的一步。

目前史浩飞带领的团队已经获得“国家科技部863计划”的支持，成为国家首个石墨烯关键技术攻关项目。

现今，石墨烯作为优秀的纳米材料已经被应用于防腐材料、散热薄膜等方面，并会逐渐被广泛使用于电池、电极、太阳能、医疗、海水淡化等领域。

在不久的将来，可以检测DNA序列的纳米传感器，可测量心率和生命体征的智能皮肤，可弯曲的柔性OLED显示屏也将来到我们的现实生活。

微纳的世界很小，但是微纳技术却使我们拥有了更加开阔的视野。在即将来临的第四次绿色工业革命中，年轻一代的不懈努力，将会把科技更好地应用于现实生活，带领世界走进一片崭新的领域。

责任编辑：李纯