看到《自然》雜志將自己的工作評價(jià)為“remarkable(杰出)”“highlight(亮點(diǎn))”,,李志明的心情反倒比較平靜。這與6年前他第一次在《自然》發(fā)表論文時(shí)的狀態(tài)截然不同,。
被《自然》點(diǎn)贊的工作什么樣,?
2022年12月15日,《自然》刊文盤點(diǎn)了年度亮點(diǎn)新聞和觀點(diǎn),,從1月到12月,,每月各遴選出一項(xiàng)引人注目的科研工作。
中南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院教授李志明與德國馬普學(xué)會鋼鐵研究所執(zhí)行所長Dierk Raabe等研究人員合作發(fā)表的論文當(dāng)選8月亮點(diǎn)工作,。這篇論文報(bào)道了一種同時(shí)具有優(yōu)異軟磁性能和機(jī)械性能的多組元軟磁合金材料,。
軟磁材料是一類矯頑力低、容易磁化也容易退磁的磁性材料,,應(yīng)用于各類電能轉(zhuǎn)換設(shè)備中,。對很多鋼鐵廠來說,制造硅鋼等軟磁合金材料堪稱“致富法門”,,相對于普通鋼材,,軟磁合金材料可以制造發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子等核心部件,在市場上的地位完全不同,。
“但是現(xiàn)有的軟磁材料,,幾乎都有一個(gè)很大的缺陷——機(jī)械性能不足?!崩钪久飨颉吨袊茖W(xué)報(bào)》解釋,,“這樣的材料,一方面很難加工成復(fù)雜特殊的形狀,,無法滿足更高水平的產(chǎn)業(yè)需求,;另一方面,使用壽命短,,殘次品和報(bào)廢率都很高,,造成了大量浪費(fèi),也給生產(chǎn)環(huán)節(jié)帶來很大損失,?!?/p>
難題的關(guān)鍵在于,絕大多數(shù)提高材料機(jī)械性能的方法都會降低材料的軟磁性能,。為了突破這個(gè)難點(diǎn),,李志明和合作者開發(fā)出一種包含5種元素的Fe-Co-Ni-Ta-Al多組元合金,,通過獨(dú)特的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和機(jī)理優(yōu)化避免了兩種性能之間的沖突。
“他們的研究獲得成功的一個(gè)重要因素在于,,多組元合金中的多種組成元素允許不同的甚至經(jīng)常相互沖突的性能分別優(yōu)化,,這對僅由一或兩種主要元素組成的合金來說極其困難,甚至壓根不可能實(shí)現(xiàn),?!笔澜缰辖饘<摇⒚绹茉床肯饦鋷X國家實(shí)驗(yàn)室主任Easo P.George在《自然》上撰文評價(jià)道,。
知道的越多,,未知也越多
2014年底,28歲的李志明從上海交通大學(xué)博士畢業(yè)后遠(yuǎn)赴德國,,開展博士后研究,。
正式入職馬普學(xué)會鋼鐵研究所后,所見所聞在他內(nèi)心引起了巨大波動,。在名聲顯赫的“馬普所”中,,鋼鐵研究所雖然只是個(gè)由三四棟小樓組成的規(guī)模較小的研究所,研究人員加起來只有200多名,,但這里很多人都有極高的學(xué)術(shù)造詣,,都在追求非常前沿的科學(xué)目標(biāo)。走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室,,各種高端設(shè)備令人目不暇接,,而且全部向研究人員開放,但此時(shí),,其中很多高端設(shè)備他還不會操作,。
“就像掉進(jìn)一個(gè)閃閃發(fā)光的寶庫,卻發(fā)現(xiàn)自己搬不動這些寶藏,?!崩钪久鲃e無他法,唯有學(xué)習(xí),。一周7天,,從早到晚,他常常不是設(shè)計(jì)研究方案開展實(shí)驗(yàn),,就是請所里的技術(shù)人員給自己培訓(xùn),。這些技工都是當(dāng)?shù)厝耍瑸榱烁麄兏玫亟涣?,李志明自學(xué)了一些德語,。“我其實(shí)只會那么幾句,打招呼,、感謝,,但都運(yùn)用得淋漓盡致?!彼χ貞浀?。
當(dāng)前材料科學(xué)與工程領(lǐng)域中不斷有新理論、新方法和新技術(shù)涌現(xiàn),,也有很多重要科學(xué)問題和技術(shù)難題亟待突破,,這讓他學(xué)會用更客觀理性的目光審視自己,、審視未來的道路,。
2018年9月,他作為特聘教授入職中南大學(xué),,建立“先進(jìn)多組元合金”研究團(tuán)隊(duì),,同時(shí)還保留了馬普學(xué)會鋼鐵研究所的研究組客座組長身份,持續(xù)推進(jìn)國際合作研究,。
夢和希望開始的地方
李志明的家鄉(xiāng),,在湖南省平江縣的一個(gè)小鄉(xiāng)村。在他小時(shí)候,,這兒是貧困縣里的貧困村,。但不管條件多么艱苦,父母都盡一切可能支持他讀書,。到高中階段,,他差不多就是當(dāng)年村里唯一的高中生了。
之后,,他進(jìn)入景德鎮(zhèn)陶瓷大學(xué)就讀材料工程專業(yè),。第一次走出家鄉(xiāng),他濃濃的鄉(xiāng)音在同學(xué)間顯得格格不入,。
剛開始,,他不太敢開口,總是捧著書本默默地看,。后來他為了能做兼職賺點(diǎn)生活費(fèi),,開始苦練普通話,語言表達(dá)和溝通能力慢慢提高,。
他還通過擔(dān)任班長,,加強(qiáng)了和周圍同學(xué)的交流,鍛煉了組織能力,。
由于經(jīng)濟(jì)拮據(jù),,獎學(xué)金就顯得尤為重要。“我必須保持不錯(cuò)的成績,,否則下個(gè)學(xué)期的學(xué)費(fèi)和生活費(fèi)都沒有著落,。”他坦言,。
大學(xué)畢業(yè)后,,他到上海工程技術(shù)大學(xué)攻讀碩士學(xué)位。碩士期間他潛心科研,,憑借不懈的努力和勤奮,,在國內(nèi)外期刊上發(fā)表了多篇學(xué)術(shù)論文,申請到數(shù)項(xiàng)專利,,其碩士學(xué)位論文還獲得了上海市研究生優(yōu)秀成果獎,。
對那時(shí)的他來說,發(fā)表第一篇國際學(xué)術(shù)論文無疑是最開心的時(shí)刻之一,。
面對未來,,李志明有許多研究計(jì)劃。他坦言,,即便是被《自然》“點(diǎn)贊”的這項(xiàng)研究工作,,也存在一些不足。未來,,他們會繼續(xù)優(yōu)化這種軟磁合金材料,,并開發(fā)各種高性能多組元合金體系,推動新型合金材料產(chǎn)業(yè)化,。
“一種新材料的出現(xiàn),,能讓很多過去實(shí)現(xiàn)不了的設(shè)計(jì)、創(chuàng)想變成現(xiàn)實(shí),,能推動很多新產(chǎn)品出現(xiàn),。歷史上,新材料甚至常常成為產(chǎn)業(yè)變革的先導(dǎo),。高性能金屬材料開發(fā)對我國高端制造業(yè)的發(fā)展意義重大,。這是一項(xiàng)非常有意義的工作,我會繼續(xù)為之努力,?!崩钪久鲗Υ顺錆M期待。