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個人簡介
王旭東,男,中共黨員,博士,研究員,1980年6月出生,2012年7月在中國航發(fā)北京航空材料研究院參加工作,F(xiàn)任北京石墨烯技術(shù)研究院有限公司總經(jīng)理、中國航發(fā)北京航空材料研究院鋁合金所副所長、中航裝甲科技有限公司總經(jīng)理等職務(wù)。主要從事石墨烯材料的核心技術(shù)研發(fā)及成果轉(zhuǎn)化。國家軍用關(guān)鍵材料專項、“國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃(973計劃)”、國家科技支撐計劃、國家重大研發(fā)計劃匹配、國家自然科學(xué)基金項目等重大科研項目負(fù)責(zé)人,發(fā)表學(xué)術(shù)文章30余篇,申請了國家發(fā)明專利 110 余項。
科研成就
1、解決了石墨烯金屬復(fù)合材料的設(shè)計技術(shù)和制備技術(shù),開發(fā)了我國第一代石墨烯金屬基復(fù)合材料。
2、開發(fā)了我國第一代系列化石墨烯輕質(zhì)裝甲材料
3、首次提出了高導(dǎo)熱石墨烯鈦合金材料的概念
4、研發(fā)了系列化的石墨烯鋁導(dǎo)線材料
科技報國,逐夢納米材料——王旭東的科研之路
出生于1980年代的王旭東,自幼便展現(xiàn)出對材料科學(xué)的濃厚興趣。作為國內(nèi)首批納米材料專業(yè)博士生,他2012年博士畢業(yè)后選擇加入具有近70年歷史的北京航空材料研究院。這個我國唯一面向航空領(lǐng)域從事先進(jìn)材料研制的國家級科研機(jī)構(gòu),成為他實(shí)現(xiàn)科技報國理想的舞臺。
"從航空鈦合金到航天復(fù)合材料,每當(dāng)看到實(shí)驗室成果轉(zhuǎn)化為國之重器的關(guān)鍵部件,那種成就感無與倫比。"王旭東坦言,正是這種將基礎(chǔ)研究轉(zhuǎn)化為實(shí)際應(yīng)用的強(qiáng)烈使命感,推動他在粉體材料領(lǐng)域深耕不輟。2020年,他帶領(lǐng)團(tuán)隊完成石墨烯基智能溫控材料的重大突破,這項成果最終成為北京冬奧會志愿者裝備的核心科技支撐。
破解世紀(jì)難題——石墨烯的產(chǎn)業(yè)化突圍
在冬奧裝備研制過程中,王旭東團(tuán)隊面臨著雙重挑戰(zhàn):既要保證零下30℃環(huán)境中8小時持續(xù)供暖,又要將加熱系統(tǒng)厚度控制在0.5毫米以內(nèi)。傳統(tǒng)電熱材料存在笨重、能耗高等缺陷,而石墨烯的量子隧穿效應(yīng)為解決這一難題提供了全新思路。
通過SP2雜化技術(shù),團(tuán)隊成功制備出蜂窩狀六角晶格結(jié)構(gòu)石墨烯薄膜。這種厚度僅0.334納米的二維材料,其熱轉(zhuǎn)化效率達(dá)到98%,遠(yuǎn)超傳統(tǒng)金屬發(fā)熱體。更令人驚嘆的是,團(tuán)隊創(chuàng)新性地將石墨烯與相變儲能材料復(fù)合,研制出具有"智能記憶"功能的溫控系統(tǒng)。當(dāng)環(huán)境溫度驟降時,材料自動釋放儲存的熱量;溫度回升后又能快速吸收環(huán)境熱能,實(shí)現(xiàn)動態(tài)熱管理。
"就像給每個碳原子裝上智能開關(guān)。"王旭東這樣形容他們的突破。經(jīng)風(fēng)洞實(shí)驗室1000小時測試,該材料系統(tǒng)在-40℃極端環(huán)境下仍能維持38℃體感溫度,能耗較傳統(tǒng)方案降低70%。這項技術(shù)不僅應(yīng)用于冬奧志愿者服裝,更為后續(xù)極地科考裝備、高寒地區(qū)作業(yè)服研發(fā)奠定了基礎(chǔ)。
從實(shí)驗室到冬奧賽場——材料科學(xué)的溫度傳遞
在2022年北京冬奧會開幕式上,志愿者們身著的輕量化保暖制服成為一道靚麗風(fēng)景線。這些裝備內(nèi)部集成了超過200萬個石墨烯微晶發(fā)熱單元,通過柔性電路實(shí)現(xiàn)分區(qū)控溫。肩部、腰腹等核心區(qū)域采用梯度加熱設(shè)計,既保證熱效率又避免能量浪費(fèi)。
更值得稱道的是材料的環(huán)保屬性。王旭東團(tuán)隊引入植物基分散劑,使石墨烯能與生物降解纖維完美融合。當(dāng)服裝完成使命后,98%的材料可在自然環(huán)境中分解為二氧化碳和水,真正踐行"綠色冬奧"理念。這種將尖端科技與可持續(xù)發(fā)展相結(jié)合的設(shè)計思路,為功能性紡織品開辟了新方向。
粉體人的星辰大海——從冬奧到星際文明
站在國家石墨烯技術(shù)研究院的展示廳里,王旭東常向參觀者描繪碳材料的未來圖景:"從鉛筆芯里的石墨到改變世界的石墨烯,碳原子排列方式的精妙重構(gòu),正在打開材料科學(xué)的全新維度。"
他帶領(lǐng)團(tuán)隊研發(fā)的第四代石墨烯材料,導(dǎo)電性能已達(dá)銅的10倍,強(qiáng)度是鋼的200倍。這些特性使得太空電梯纜繩、反重力推進(jìn)器等科幻概念逐步接近現(xiàn)實(shí)。在低溫超導(dǎo)、量子計算等前沿領(lǐng)域,王旭東團(tuán)隊已有7項核心專利進(jìn)入應(yīng)用轉(zhuǎn)化階段。
"材料科學(xué)家要有穿越時空的想象力。"正如他辦公室懸掛的達(dá)芬奇手稿復(fù)制品所昭示的,王旭東始終相信:那些今天看似天馬行空的構(gòu)想,終將在材料科技的突破中照進(jìn)現(xiàn)實(shí)。從守護(hù)冬奧志愿者的溫暖,到助力人類邁向星辰大海,這位粉體材料專家正用碳原子的排列組合,書寫著屬于中國材料人的創(chuàng)新傳奇。
參考來源:
中青在線:全國向上向善好青年
格致論道講壇:我們研制的這種材料,讓北京冬奧會的志愿者既有風(fēng)度又有溫度 | 王旭東
北京科技記協(xié):科學(xué)傳播沙龍實(shí)錄丨北京石墨烯技術(shù)研究院院長王旭東:石墨烯技術(shù)研發(fā)及冬奧應(yīng)用
長江日報:石墨烯發(fā)熱技術(shù)為冬奧賽場留住溫度
(中國粉體網(wǎng)編輯整理/留白)
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