纳米材料产业化之光:他深耕纳米世界20多年,终于打通最后一公里

材料铺子 2023-03-09
1969 字丨阅读本文需 5 分钟

再次来到济源高新技术产业集聚区的河南大学纳米材料工程研究中心中试基地,总工程师张治军依旧在忙碌,在初级放大实验平台,他正紧张地调整各项参数。谈及过去一年,张治军直言“收获满满”。

“看着像液体,其实是很小的固体粉末,这就是纳米技术材料。”2月21日,张治军拿着一罐纳米材料边摇晃边介绍。纳米材料化学工艺、化学工程、化工机械以及聚合物、环境化学、油田化学等一批应用技术,在这里实现成果转化,“基础研究—工程技术开发—产业化”的科技成果转化体系已经形成,纳米材料从科学研究向工程技术转化的“最后一公里”被打通。


深耕“纳米”世界20多年

1998年,时任河南大学化学化工学院院长的张治军带领团队,组建了以纳米材料开发和应用为主要研究内容的“润滑与功能材料”河南省高校重点学科开放实验室,开始在“纳米”的世界里深耕。2002年,他辞去了化学化工学院院长职务,专心搞科研,2003年组建河南省纳米材料工程技术研究中心,推动成果转化、布局产业化发展。

“有的研究生只会搞科研,却没有环境思维、价格思维、工程思维、安全思维,那怎么能应用到市场呢?建设中试基地就是要解决这一问题。”张治军说,经过10多年的建设,目前中试基地已建成全国唯一一家同时拥有小试、中试和工程验证试验平台,以及材料性能测试和评价实验平台的纳米材料与技术孵化基地。

随着技术开发与产业化工作的不断深化,河南大学纳米材料工程研究中心中试基地,逐步形成了以公司为工程技术开发核心,以国家工程中心为应用基础研究平台,以产业技术创新平台,为公共服务平台,以专业化众创空间为孵化企业培育基地,以纳米材料产业园为规模化企业产业化基地的全链式协同创新运营模式。先后承担完成国家和省级科技项目 30 余项,孵化及技术转让企业 18 家,获得技术转让、技术委托开发等各类技术研发经费4000余万元,产生经济效益超过10亿元。

2016年初,疏水性纳米二氧化硅项目由我国行业内三家领军企业共同出资成立的海博瑞新材料有限公司接产。“我们研发的这些技术,不是独享的,而是要和企业共享,甚至广泛应用到整个行业内。”张治军认为,研究中心已经不仅仅是一个研发平台,更是一个纳米产品创新基地,意在带动整个中原地区乃至全国新材料产业快速发展。

2022年下半年,张治军独辟蹊径,从橡胶材料生产最初始的工序入手,把纳米材料与传统橡胶材料工艺相结合,对橡胶材料生产进行了大胆尝试。在中试基地,一条可实现从特种纳米二氧化硅到复合橡胶连续化生产的湿法混炼胶示范性生产线已建成并投入使用。

为了验证示范生产线的效能,张治军不辞辛苦,多次赴外地进行考察和现场实验。去年9月底,他带领10名由教师、硕士研究生和技术工人组成的科研团队,携带30余吨设备和实验材料,跋涉3000余公里,远赴中缅边境的橡胶生产工厂,开展天然鲜胶乳与纳米材料连续湿法混炼工程技术的深度验证试验。

在云南工作生活期间,张治军总是亲力亲为,带领团队成员赤脚踏入胶池观察、思索,有时在胶池中一站就是好几个小时,一天下来早已汗流浃背。晚上,他还要及时整理白天的实验数据,制定第二天的实验方案。“时间紧迫,容不得半点马虎,有好的想法就要尽快落到实处。”张治军说。

“科学实验就是一个‘现象观察—分析判断—总结改进’的过程,从事科学研究就要不断提高自己的分析判断能力,持续创新,这是一个合格科研工作者不断进步的过程。”在外实验期间,他常常把自己对科研的感悟与团队成员分享,激励团队成员不断创新、不断进步。

95%的项目在“小试”时就被淘汰了

中试基地建成已20年。这些年来,张治军最大的感受是,好项目从来不缺钱,资本都是追着项目在跑。对于项目来说,最难的,是实现从基础研究到成果转化。

如今,国家和地方对成果转化的激励非常优厚。张治军说,技术成果转让后的收入,百分之八九十都奖励给团队,学校才留一点点钱。为什么走这条路还有好多人发怵?在他看来,主要是因为科研产业化需要的研发周期长、失败率也太高。从实验室出来到做成产品,有95%的研发项目会死于“小试”,也就是从实验室到工厂投产的小规模试验生产。

张治军解释,对于基础研究来说,如果做了100次实验,有几次是成功的,就可以作为一个探索的结果以论文的形式发表出来。但对于做技术开发来说,做了100次实验,有99次成功、1次失败,这个产品就不能进入市场,“如果进入市场,很偶然的一次失败,就可能会给企业造成无可挽回的损失。”

也因此,在中试基地,对学生的评价机制也有所不同。

中试基地主任李小红笑言,“我们说一个学生牛,不是看他写了多少篇论文,而是看他做的项目能不能走到‘中试’这一步。”

如今,中试基地已孵化出了济源鸿辛电子材料有限公司、鸿辛橡胶复合材料科技有限公司、济源鸿辛金属纳米科技有限公司等。

“我算是幸运的,很多人一辈子砸进去了,不听响。”关于这份幸运,张治军喜欢将其归功于背后强力的支持,一个勇于献身、甘坐冷板凳的团队,再加上济源市政府和河南大学的全力支持。

在科技创新的道路上,张治军始终砥砺奋进、不断前行,从高性能纳米润滑油材料到特种功能纳米二氧化硅再到橡胶材料,正是在创新精神的驱动之下,张治军跨过了一座座大山,取得了一个个新的成就。在科研的征途中,只有下好创新这步先手棋,才能把握科技进步的主动性。勇于创新、敢于创新,张治军步履不停……

文章来源: 大河报,河南日报,大河网

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