彭慧胜:让织物化身“显示屏”,给手机充上电

本文转自:文汇报
彭慧胜:让织物化身“显示屏”,给手机充上电
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■本报采访人员 沈湫莎
信息时代的下一个“入口”是眼镜、手环 , 还是可以发电和显示的衣服?复旦大学高分子科学系主任彭慧胜教授率领团队经过数十年研究 , 在国际上率先创建出织物显示器件 , 颠覆了人们对传统显示器件和纺织品的认知 。近年来 , 他们又将纤维锂离子电池的能源密度提升了近两个数量级 , 引得汽车、新能源、生命健康领域的产业界人士纷至沓来 。
日前 , 彭慧胜入选2022年上海“最美科技工作者” 。他说:“我们团队的目标是三个‘1’:提出一个重要的科学发现、研发10个系列产品、培养100名优秀人才 , 这样才不愧于这一生 。”目前 , 他的“111”目标已经完成3个系列产品 , 培养出26位教授和副教授 , 而最重磅的一个重要科学发现 , 大概需要用一生去追寻 。
用衣服给手机充电 , 我们对科学的想象还是太保守了
衣物的基本单位是纤维 , 其基本功能是保暖 , 而在数字化生存的当下 , 纤维也可以向“电子”进化 。
做电子纤维的想法源于彭慧胜在美国洛斯·阿拉莫斯国家实验室的经历 。那时 , 他无意中听说NASA发射的星球探测车上的太阳能板有可能被卡住 , 如果能将太阳能电池由硬变软 , 则有望解决这一难题 。当时 , 很多科学家都在进军薄膜电池领域 , 年轻的彭慧胜却觉得科学不能跟随别人的步伐 , 他将目光投向了少有人涉猎的纤维电池领域 , 特别是后来重点聚焦的纤维锂离子电池 。
【彭慧胜:让织物化身“显示屏”,给手机充上电】“按照纤维电池300微米长来计算 , 做成一件衬衫可以产生102866mAH电量 , 可以为52部智能手机充满电 。用这种纤维锂离子电池做成的织物 , 就算水洗、火烧 , 都可以正常工作 。”彭慧胜说 。
2021年 , 彭慧胜团队在《自然》杂志上发表了两篇相关论文 , 引发广泛关注 。高性能纤维锂离子电池规模化制备被美国化学会评为2021年度全球10项“顶尖化学研究成果” , 并入选2021年“中国科学十大进展”和“10项中国重大技术进展” 。
让学生懂得如何创新、为何而学 , 让一朵云推动另一朵云
彭慧胜是湖南邵阳走出来的农村娃 , 他学习刻苦却遭遇高考失利 , 满怀热情申请留学却屡屡受挫 , 在异国他乡留学时又遭遇飓风……但正是这一路走来的不易造就了他坚定沉稳的性格 , 那些“打不倒”他的磨难终也使他更加强大 。刚读研究生时 , 导师让他做阴离子聚合 , 这是一种需要在无氧无水环境下进行的反应 , 在当时条件下难度很大 , 也很难发论文 , 彭慧胜二话不说就去做了 。他早上八点到实验室 , 下午三四点看结果 , 如果不成功再做一次 , 常常做到半夜12点 , 在办公室囫囵睡个觉 , 第二天继续 。这样起早贪黑做了半年 , 才最终做出来 。这一收获让彭慧胜坚定了做科研的信心 。
作为人机交互的重要窗口 , 全柔性织物显示器件正受到越来越多的关注 , 彭慧胜团队也迎来了收获期 , 来自产业界的合作需求纷至沓来 。或许在不远的将来 , 脑科学家可以利用发光纤维对神经进行精准、多点光刺激;患有黄疸的新生儿可以裹上发光毯进行蓝光治疗;无法说话的人可以将脑电波转录成的语言显示在织物上 , 用字幕与人交流……
除了尽快推动产业化 , 彭慧胜的另一个心愿是写一本引以为豪的大学教材 , 这本教科书除了有扎实的知识点 , 还要让学生懂得如何创新、为何而学 。“我现在最大的任务就是培养学生 。”彭慧胜说 , 做研究最重要的两个品质是不顾一切的勇气和丰富的想象力 。他希望用自己的经历去影响一批年轻人 , 就像一棵树摇动另一棵树、一朵云推动另一朵云 。