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率領團隊取得多項原創技術成果

雒建斌:認准的事情堅持去做(潛心科研 砥礪創新)

劉詩瑤  沙  迪
2020年10月26日09:07 | 來源:人民網-人民日報
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  雒建斌院士近影。
  清華大學機械工程學院供圖

  人物小傳

  雒建斌,中國科學院院士、摩擦學專家。現任清華大學機械工程學院院長,兼任國際摩擦學理事會執委,獲2013年美國摩擦學者和潤滑工程師學會國際獎。

  

  鑽研摩擦現象數十年,中科院院士、清華大學機械工程學院院長雒建斌是名副其實的摩擦學專家。

  前不久,2020年度陳嘉庚技術科學獎頒給了“摩擦中微粒作用機制及超滑機理”,項目主要完成人正是雒建斌。30多年來,雒建斌和團隊不懈攻關,研制了新型納米級潤滑膜厚度測量儀,在國際上首次提出“薄膜潤滑狀態”概念,填補了彈流潤滑與邊界潤滑之間的理論空白,還在應用基礎領域大膽探索超滑和拋光問題,為工業發展解決了一系列技術難題。

  格外留心生活裡各種與摩擦有關的細小現象

  “摩擦現象發生時,往往伴隨磨損。摩擦、磨損會引發能源消耗,給設備、器件、材料帶來損失。我國是制造大國,機械裝備使用壽命較短、低端高耗能裝備較多,每年因摩擦、磨損造成的浪費巨大。”雒建斌說。

  如何降低摩擦系數,減少摩擦能耗?在薄膜潤滑理論研究取得突破后,雒建斌向“超滑”下手,挑戰這個困擾國際摩擦學界的科學難題。

  所謂超滑,是指摩擦系數被降低到一個極小數值並無限度接近於零的摩擦狀態。“國外專家調研確認若將轎車的發動機摩擦系數降低18%,每年大約能夠節約5400億噸燃油,減少2.9億噸二氧化碳排放。”雒建斌說,超滑作為一種能將摩擦能耗與磨損率降低幾個數量級的變革性技術,將在工業發展中發揮重要作用。

  但超滑到底怎麼實現?借助何種物質實現?對潤滑材料的成分特征有哪些要求?雒建斌和團隊苦思冥想、多次實驗,一直沒有實質進展。

  有一天,團隊成員抱著好奇的心理,把酸奶加到了實驗超滑的機器上。沒想到,屏幕上的摩擦系數曲線驟然降低。大家驚訝極了,迅速分成四個小組,針對酸奶的不同成分開展研究。遺憾的是,經過嚴謹論証,酸奶實現的是“假超滑”,不足以推導出縝密的科學關聯。

  盡管當時有些失望,雒建斌卻意識到,偶然現象背后往往有必然,他開始格外留心生活裡各種與摩擦有關的細小現象。出差去杭州,雒建斌喝到了一碗莼菜湯。“用筷子根本挑不起來莼菜,我就開始琢磨它為何這麼滑溜溜。”說到這裡,雒建斌笑起來,他說無論看到什麼都會想起“超滑”。

  經過無數次實驗,他最終帶領團隊發現了多種配比的酸、醇、鹼溶液都能實現超滑,特別是磷酸超滑現象的發現,對兩種超滑新機理的提出有巨大幫助。

  不必拘泥於條條框框,研究服務現實,能解決問題就是有用

  “如果你認准的事情,別人都不理解怎麼辦?”

  “我會堅持下去,人生值得一試。”

  問及雒建斌為何做起了摩擦中的“拋光生意”,他講完來龍去脈后如是說。

  有一年,雒建斌和團隊到廣東一家計算機硬盤磁頭公司參觀工藝,本意是介紹薄膜潤滑技術,他卻被公司高管提出的磁頭拋光精度難題吸引住了。這是計算機硬盤制造業面臨的難題,於是,如何把握好這個度,降低磁頭磁盤表面粗糙度,改進保護膜性能,成了雒建斌實驗室新的研究方向。

  在薄膜潤滑研究過程中,實驗室人員發現,在潤滑液中加入納米金剛石顆粒后,產生了良好的微拋光作用。團隊認為,這有可能適合於硬盤磁頭表面加工。對這個發現,不少同行質疑,“難度太大”“這不是傳統摩擦學的路徑”“不務正業”……雒建斌沒有放在心上,他認為,不必拘泥於傳統的條條框框,研究服務現實,能解決問題就是有用。

  頂著壓力,他率領團隊攻關數月,將清華大學的實驗室研究和企業現場的實驗結合,成功把納米金剛石顆粒引入了磁頭表面拋光液中,將磁頭表面粗糙度降低了50%,實現了硬盤存儲密度的大幅提升。同時也証明了摩擦學與電子制造學科結合是正確的,成為摩擦學國家重點實驗室一個全新的發展方向。

  “不放棄”“堅持一下”等語句,經常出現在他對學生的指導中

  和摩擦結緣,雒建斌有著獨特經歷。

  恢復高考第二年,來自陝西農村的雒建斌考上東北大學材料系,畢業后進入西安電纜廠擔任技術員。

  “電纜廠制作電纜,有一道工藝叫拉拔銅絲。夏天拉的銅絲容易氧化變色,成為廢品。我就和同事一起演算試驗,推導出計算公式,為控制銅絲氧化、降低銅絲溫度提出潤滑意見。”雒建斌說,就是從那時候起,他對摩擦學產生了濃厚的興趣。

  有了好奇心,就不滿足現狀。雒建斌抱著繼續深造的夢想,在1985年到西安建筑科技大學冶金系讀碩士研究生,開始系統學習摩擦學知識。

  旺盛的求知欲,又一次支撐他考取了清華大學精密儀器與機械學系博士研究生,師從我國著名摩擦學專家溫詩鑄先生。在這個全國摩擦學研究最先進的搖籃裡,雒建斌再沒和“摩擦”分離過。

  和人交談時,他措辭總是很溫和,用學生的話講,“雒老師從沒發過脾氣,但他講的每個字都很堅定。”“不放棄”“堅持一下”等語句,也經常出現在他對學生的指導中。

  堅持不代表固執,前提是尊重科學規律和經驗判斷。有一次,關於超滑實現裡到底有沒有化學作用,團隊展開了激烈爭論。當時,團隊在相關實驗工件表面根本測不到化學殘質,一些人就想放棄。但雒建斌根據過往判斷,堅持要再試試,后來有位學生改換了測量方式,果然測出了一層磷酸分子,証明了化學作用的存在。

  “同一個事情全世界很多人在做,隻有方向對、手段好、成員能力強,組合在一起才能做好。”雒建斌說。


  《 人民日報 》( 2020年10月26日 19 版)
(責編:林露、李昉)

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