黄丽娜:源于童趣的材料之花
2021-12-13文卓君
文卓君
冬日的窗为何常常“开花”?夜空的星为何频频“眨眼”?在孩子的眼中,无事不稀奇,无事不有趣。得到答案后,一些人失去兴趣,一些人好奇更甚,黄丽娜就是后者。多年过去,如今已然博士毕业并任教于深圳大学土木与交通工程学院的她回想起来,依然对那朵源于童趣的材料之花充满感激。
经年已逝 初心未忘
时光也许曾带走许多人童年时对物理产生的好奇,但并没有带走黄丽娜的。随着知识的增加,她对物理越是了解就越是着迷,家人的极力反对也无法阻止她踏上探索材料物理奥秘的旅程。硕士毕业并步入社会后,虽然有着忙不完的工作,但无论如何她都无法放下对物理的热爱。物理学上的难题就好比风光奇绝的山川,如果不能拨开迷雾见其真容,她寝食难安。于是时隔4年,她再度回到材料物理的研究轨道,决心要让孩提时就埋在心底的物理种子开出花来。
2013年,黄丽娜进入北京航空航天大学攻读博士学位,此时她开始接触电磁屏蔽材料-纳米碳材料复合吸波和屏蔽材料的研究。据介绍:“电磁屏蔽材料对电磁波的屏蔽作用机理分为吸收和反射。以碳纳米材料与铁氧体材料的复合材料为例,碳材料属于良好的电阻型吸收剂,铁氧体属于磁介质型吸收剂,两者复合更符合现代新型吸波剂向着频带宽、密度低、吸收高的性能发展要求。”出于对这种材料的熟悉和兴趣,她一直坚持着这一研究方向。
立足当下 展望未来
2019年5月,黄丽娜留校继续科研工作,并负责国家博士后基金项目“一种超宽带透明电磁屏蔽材料——石墨烯/MXenes”。石墨烯及MXenes具备高比表面积、高电导率的优异特性,有望在解决电磁波污染问题中发挥作用。这项研究取得初步成果后,为了深入研究电磁波屏蔽过程中的关键科学问题,黄丽娜及其团队构筑了“石墨烯/MXenes复合物”这一新型的具有特定结构和功能的电磁屏蔽材料,在此基础上,针对介电衬底上二维材料复合结构的独特性能,探索该复合材料的实际应用方法。
据了解,碳纳米材料中的碳纳米管、石墨烯等虽然既具备传统碳材料频带宽、质量轻的特点,又能够将纳米材料比表面积大、导电率好等优势发挥出来,但吸波能力较弱的短板限制了其应用;相比之下,另一类材料吸波能力强,但吸波频带较窄。如若能将这两类材料复合,同时发挥各自的特点,将对人类治理电磁波污染具有重要的意义。凭借此前的经验和成果,黄丽娜成功拿下了国家自然科学基金委员会青年科学基金项目,如今“一种新型二维超宽带、透明电磁屏蔽材料:石墨烯/MXenes的复合物”的研究正如火如荼地展开。
在黄丽娜勾画的未来蓝图中,完成当前项目,真正解决碳基纳米复合吸波和屏蔽材料在应用中的限制,是她的近期目標。其长远目标则是教书育人,将自身所学尽数传授给学生。在她看来,人处在一线做科研的时间是有限的,年轻一代才是未来的主力军。因此她建议材料物理专业的有志青年:“一定要抓牢基础知识,万丈高楼平地起,科研也是同样的道理。唯有根基牢固,才能在将来有更好的发展。”