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歸來·奮進
編者按
科技立則民族立,科技強則國家強。去年5月18日,習近平總書記給南京大學留學歸國青年學者回信,關懷催人奮進,囑托指引前行。
過去一年,在寧高校歸國青年科技工作者馬不停蹄、風雨兼程,矢志科技創新,勇攀科學高峰,綻放著他們的青春和夢想。今起,本報開設“歸來·奮進”欄目,講述他們“報效國家、服務人民”,為全面建設社會主義現代化國家、實現中華民族偉大復興中國夢再創佳績、爭做表率的故事。
□ 南京日報/紫金山新聞記者 李花
實習生 陳姝宏
“通過光熱材料和器件結構的設計,我們實現了太陽能界面光熱技術與分離能較低的膜過濾凈水技術相結合,光熱海水淡化的產水速率得到了大幅提高。”歸國青年、南京航空航天大學國際前沿科學研究院李秀強教授帶領團隊一心撲在科研上。近日,李秀強和南京大學朱嘉教授、上海交通大學王如竹教授、徐震原教授等,第一次將太陽能界面光熱技術與分離能低的膜過濾凈水技術相結合,大幅提高了器件的產水速率。該成果發表在國際權威期刊《自然—水》(《Nature water》)上,從光熱的角度為太陽能海水淡化提供了新途徑。
受到總書記回信感召
回國投身祖國建設事業
思維活躍且縝密,指導有方向有前瞻性。位于南航明故宮校區A9樓的辦公室里,李秀強正在和學生探討著新的研究方案……科研工作者沉著、冷靜、高端、嚴謹等特有的氣息撲面而來。
李秀強在南京大學讀完博士后于2019年出國攻讀博士后。“我本來就打算回國的,讀到習近平總書記寫給南京大學留學歸國青年學者的重要回信時,回國的念頭更加強烈。”李秀強告訴記者,2022年5月,他正在德國馮新亮院士課題組進行博士后研究。習近平總書記對歸國學者真摯的祝福和殷切的期盼在海內外學術界引起了強烈的情感共鳴——出國求學是對個人的雕琢,學成歸國則是對家國的責任。“總書記的囑托讓我更加堅定回到祖國并投身祖國建設事業的決心。”李秀強辭去了國外的職位,于2022年7月加入南京航空航天大學。
歸國以來,李秀強所負責的課題組取得了一些重要的進展,先后入選江蘇省特聘教授、南航長空英才等人才計劃。李秀強表示,要立足國家重大需求,研發新型光熱轉換系統,助力國家實現“碳中和”戰略目標。
首次結合兩項高端技術 海水產水率翻5倍
“我們最近一項工作是將太陽能界面光熱技術與分離能較低的膜過濾凈水技術相結合,大幅提高了器件的產水速率,突破了太陽能界面光熱技術產水的認知上限,有助于實現水—能源相關產業的技術升級。”李秀強說。
“我們這項設備前面有一個小型的聚光鏡,可以把太陽聚集到光熱吸收體上,經太陽能界面光熱技術加熱,沸騰的液體膨脹可以推動活塞擠壓海水,通過反滲透膜,從而實現水和鹽分的分離。”李秀強介紹,這兩項技術的結合,讓海水產水率翻了4—5倍。
“這里含有兩項技術,一是太陽能界面光熱技術,另一個是分離能低的膜過濾凈水技術。最關鍵的是,把這兩項技術完美結合。”李秀強解釋,“太陽能界面光熱技術,是將熱量局域在海水的表面進行加熱。也就是說不需要全部將海水加熱,只是表面沸騰,而水下還是冷水,這樣可以大幅提高光熱的利用效率。”將兩項技術結合起來屬于全球首例。
“靈感來源于積累。”李秀強坦承,思考過程中獲得的靈感,必須建立在掌握大量的專業基礎之上。
讓“奮斗”成習慣 做科研就要堅持不懈
“科研很嚴謹,來不得半點馬虎,一項實驗上馬就不能停。”在李秀強的人生信條里,思考和奮斗成了習慣,更是刻在了他的骨子里。
李秀強告訴記者,在其求學的經歷中,尤其是在南京大學朱嘉教授課題組攻讀博士學位期間,在老師的諄諄教誨下,自己已經把“奮斗”當成習慣,與之伴隨的還有“思考”這個習慣。他相信,幸福都是奮斗出來的。
“這兩個好習慣對科研的幫助非常大。”李秀強繼續以該研究為例,在收集太陽能的過程中需要進行能量控制,還需要對材料和器件進行熱管理。“材料是最重要的,是最核心的部件。”光熱材料的設計需要經過前期的理論分析,包括材料的穩定性、耐高溫性等,在研究過程中會出現各種問題,“有問題我們就一步步地解決,克服技術瓶頸。”李秀強說。
當然,“找苦吃、能吃苦”是科研人員的基本功。“這個項目很大一部分時間需要去戶外做實驗。”為了利用太陽光,需要在器件的上端安裝一個光學窗口,即密封蓋子,如果壓力控制不好,這個蓋子可能會出現爆裂,因此實驗團隊在戶外實驗時,需要全副武裝自己。“高溫天里,在戶外,一實驗就是四五個小時,女生曬黑,男生曬得脫皮。”李秀強說,科研需要這樣的信念和堅持不懈。