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最有趣的棒棒糖发明(他的神奇新衣能发电治病)

最有趣的棒棒糖发明(他的神奇新衣能发电治病)彭慧胜努力学习,成绩优异,高考时因为紧张竟然漏做了一面试卷,平时最擅长的化学却没考好。最后的分数远远低于期望。他却觉得时间宝贵,拒绝复读,带着行囊来到中国纺织大学(现东华大学)学习高分子材料。是父亲带回家的一些散文和小说,为幼年的他打开一扇神奇的窗,原来外面的世界那么精彩。他说做研究最需要两个品质:不顾一切的勇气和丰富的想象力。是他在质疑中坚守了15年,用“奇思妙想”和“胆大妄为”,建立了世界上首条纤维锂离子电池生产线,又在国际上率先创建出织物显示器件,树立起“世界电子织物领域一个卓越的里程碑”。这个爱吃巧克力的科学家,将这件神奇的新衣披着在我们身上,告诉大家,对科学的想象力,其实可以更大胆,原来科学真的就像巧克力,不但好玩,还很好吃。彭慧胜长大的小山村很美,但留给他儿时最深刻的记忆就是放学回家总是要先揭开锅,找找是否还有剩下的冷饭或者锅巴。上小学就开始帮母亲下地干活,给庄稼浇水。

骑着摩托车,不方便拿手机怎么办?没关系,你的衣袖就是一个显示屏,能帮你导航。

出门不想带充电器?没关系,你的衣服就好比一个移动的太阳能电池。

为聋哑人咖啡馆的服务员穿上这件神奇的工作服吧!它能把脑电波采集下来,把想说的话实时显示在衣服上,告诉顾客……

这样的场景,听起来像一部科幻电影,却正在现实生活中逐渐上映。

彭慧胜,复旦大学高分子科学系主任、教授,国家重点研发计划首席科学家,也是2022年上海“最美科学工作者”。

他说做研究最需要两个品质:不顾一切的勇气和丰富的想象力。是他在质疑中坚守了15年,用“奇思妙想”和“胆大妄为”,建立了世界上首条纤维锂离子电池生产线,又在国际上率先创建出织物显示器件,树立起“世界电子织物领域一个卓越的里程碑”。

这个爱吃巧克力的科学家,将这件神奇的新衣披着在我们身上,告诉大家,对科学的想象力,其实可以更大胆,原来科学真的就像巧克力,不但好玩,还很好吃。

爸爸带回家的书,让他发现外面的世界那么精彩

彭慧胜长大的小山村很美,但留给他儿时最深刻的记忆就是放学回家总是要先揭开锅,找找是否还有剩下的冷饭或者锅巴。上小学就开始帮母亲下地干活,给庄稼浇水。

是父亲带回家的一些散文和小说,为幼年的他打开一扇神奇的窗,原来外面的世界那么精彩。

彭慧胜努力学习,成绩优异,高考时因为紧张竟然漏做了一面试卷,平时最擅长的化学却没考好。最后的分数远远低于期望。他却觉得时间宝贵,拒绝复读,带着行囊来到中国纺织大学(现东华大学)学习高分子材料。

大学时代每个暑假都是在图书馆度过,带上一瓶水,一个面包泡上一整天,把各种人文传记、历史、哲学书都读了个遍。

“科学不只是在实验室里做实验。每年都要读20多本书的习惯一直坚持到现在,受益无穷。他总是特别鼓励同学们读书。为他的学生们开出的书单,密密麻麻列满了整个屏幕。

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本科毕业后,他放弃了已经考上的公务员,毅然决然选择去复旦读研。三年的时光,他跟着导师做阴离子聚合实验,研究高分子自组装……常常早上8点钻进实验室,折腾到半夜就睡在了实验室,成为系里最用功的学生之一。研究成果发表在各类期刊上,让自己坚信自己可以做好研究。

在美国读博的路也磕磕绊绊。课程那么难,第一年一心扑在课堂,第二年好不容易有机会进入实验室,却遭遇飓风,城市被淹没。逃难的日子,奖学金没有了,不敢告诉父母,自己通过各种渠道,维持生活,努力做研究……

如今回忆起来,彭慧胜说,灾难也是一笔财富,扛的住磨难,就一定能获得胜利。

2006年博士毕业,2006年-2008年在美国国家实验室工作,2008年回到复旦的他,终于可以做一些自己想做的新东西。

啃别人啃不动的骨头!他的衣服能发电、充电

彭慧胜曾经分享过三个成功秘籍,其中之一就是胆子要大!要么就做大家公认的难题,啃别人都啃不下来的骨头;要么就做从来没人做过的,那种说出来都可能被嘲笑的事情。

当彭慧胜开始研究纤维电池时,无人相信可以实现,更无人相信它可以规模应用。 但他却在质疑声中坚持了 15 年,啃下了别人都啃不动的骨头,建立了世界上首条纤维锂离子电池生产线,每年产能达到150吨。

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目前,锂离子纤维电池的能量密度已达124Wh/kg,足够满足很多生产生活应用的需要。简单举例,若按照纤维电池300微米来算,做成一件衬衣的话,它所产生的电量可以把52部智能手机充满电。

锂电池再神奇,可自己也得充电啊,怎么办?

彭慧胜又想到,如果把太阳能电池也做成纤维,和锂离子纤维编织在一起的话,不就能实现一个自供电,再不用担心没电了么?于是,他们又创建了一系列新型纤维状的聚合物太阳能电池。

若把纤维太阳能电池编织成一件衣服的话,会怎样呢?研究团队用80%纤维太阳能电池制成了一件衣服,每天所产生的电量可以把36部手机充满电。

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这意味着,未来,我们只要穿上这样一件衣服出门,就再也不用纠结是否要带充电宝出门了,只要把手机揣在口袋里,就可以实现手机电量的自由了!

做别人从未做过的事情!把显示屏穿身上

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随着 5G、物联网、大数据等新兴领域快速发展,亟需创制可贴合皮肤组织、适应复杂形变、透气导湿的新型可穿戴显示器件。

当业内科学家的视线望向柔性薄膜显示屏的时候,彭慧胜的奇思妙想又指向了纤维!在没有任何参考文献的情况下开始研究,经过十几年的努力, 在国际上率先创建出织物显示器件。让可穿戴显示器件真正做到就像衣服一样可以穿在身上,轻薄、透气、可贴合在任何不规则基底上……代表性成果 2021 年发表在 Nature 上,被评述为“世界电子织物领域一个卓越的里程碑”。

彭慧胜团队把发光的高分子活性材料涂附到纤维电极表面,外面再涂附一层薄膜作为另一个电极,得到的纤维发光器件,叫纤维聚合物发光电化学池,取得了整个发光领域突破性的重大进展。

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未来,脑科学家可以利用这种发光纤维来对神经进行精准的多点的光刺激。

儿科医生可以把发蓝光的纤维编成织物,变成一个毯子,温和发光,为患有黄疸的新生儿做更加安全的治疗。

当然,这样的毯子也可以治疗各种皮肤病,甚至体内的疾病也有非常好的治疗前景。

彭慧胜坦言,尽管发光纤维编成织物可以显示图案,但它并不是真正传统意义上像素点显示的技术。他们花了很多年的尝试以后,才成功实现像素点显示织物。

彭慧胜的这项技术加上锂离子纤维电池和太阳能纤维电池,再把信息输入输出和控制系统全部进行纤维化以后,就形成了一个可自供电的全柔性织物显示系统。把显示器穿在身上,就再不是科幻电影里的场景了。

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一生的追求:111

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截至目前,彭慧胜已在权威期刊上发表300余篇论文,出版4本专著/教材,获授权国内外发明专利84项,其中37项实现了转让转化。作为第一完成人,获得2019年国家自然科学奖二等奖。成果入选2021年的美国化学会全球10项“顶尖化学研究成果”、10项中国重大技术进展、中国科学十大进展。

当万千普通人看到这些,或许能感知这些荣誉闪烁的光芒,但彭慧胜却希望将这些光芒的力量传承下去。

“科学的每个角落好像都挤满了人,新的根据地在哪里?”

彭慧胜说,总结起来,他一生的追求就是“111”:1个重要的科学发现,研发10个系列产品,更希望自己的团队里能走出100名教授。

关于教育,他牢记一句话:教育的本质是一棵树摇动另一颗树,一朵云推动另一朵云,一个灵魂唤醒另一个灵魂。他也希望自己能编写1本引以为豪的教材,告诉他的学生做研究就要拥有不顾一切的勇气和丰富的想象力。

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