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在纳米领域冲刺科技尖端|赓续航天精神 砥砺强国担当

时间:2025-12-18 来源:中国航天报 点击量:

2025年年初,中国航天科技集团有限公司党组研究决定,授予30名个人、20个集体“2024年度航天精神模范奖”;授予18名个人、12个集体“2024年度航天精神青年模范奖”。

航天科技集团官方微信公众号将陆续刊发航天精神荣誉奖获得者报道。本期刊登的是2024年度航天精神青年模范奖获得者、航天科技集团中国乐凯刘力。

在纳米领域冲刺科技尖端

航天科技集团中国乐凯的一间实验室内,摆放着各类大大小小的瓶瓶罐罐,其中一瓶不起眼的液体在晃动时似有银光闪动。这就是纳米银线,直径仅为头发丝宽度的几千分之一。

小天地里有何大乾坤呢?新材料被誉为产业发展的“粮食”和科技进步的基石,是新一轮科技革命和产业变革的关键领域。为将自身打造成世界一流新材料系统服务商,必须用一款款新产品为产业转型升级提供科技养分。为此,刘力迎难而上。

破封锁 铸利剑

凌晨2点,实验室的日光灯依然亮得刺眼。刘力摘下护目镜,揉了揉发酸的双眼,目光仍停留在电子显微镜的屏幕上。画面中,无数根直径仅10纳米的银线纵横交错,构成一张近乎透明的导电网络。“透光率93%,雾度值1.2%。”他在实验记录本上默默记下。

这是刘力投身纳米银线透明导电膜研发的第四年。从武汉大学印刷电子专业博士毕业后,他正式成为一名航天人,聚焦航天技术应用产业研究,推动研发科技创新与产业落地的深度互融。作为项目核心成员,他带领团队解决了纳米银线实际应用方面的世界级难点。

纳米银线导电薄膜具备导电性高、透光率高、柔韧可弯折等优势,是下一代柔性触控技术所需的关键性材料,研制难度极高。当时,国内同行业企业生产的纳米银线导电薄膜使用的核心原材料纳米银线及导电墨水主要依赖进口,价格居高不下。如何研发出具有自主知识产权的纳米银线导电薄膜,是刘力碰到的第一个难题。

他带领技术团队从零开始,由关键原材料纳米银线入手,专注于材料合成、制备及放量实验。实验需24小时连续进行,他每隔两小时观察一次反应物的状态,常常深夜守在实验室里。

经过上万次实验,刘力和团队终于攻克了材料合成的难点,并取得相关知识产权,形成从基础材料、产品制造到下游绿色应用的完整技术链,极大地降低了纳米银线生产成本,产品质量处于国际先进水平。

克难关 闯新路

科技成果转化是加快发展新质生产力的重要路径,企业要靠技术和产业化“两条腿”走路,二者缺一不可。但在现实中,从理论研究走向市场又谈何容易。

纳米银线导电薄膜的产业化进程面临两大“拦路虎”:银线易氧化导致电阻骤增、量产时难以控制均匀分布。

2023年,公司成立新材料实验室,针对前沿科技领域开展重点攻关。刘力主动请缨,加入项目团队。从实验室到生产线,从克级到万吨级,他深知其中不易:“实验室能做到单次性能达标,但是生产线不可控因素非常多,良品率不足20%。”

纳米银线的直径一般为20~50纳米,要在透明基底上让数百万根银线均匀排列,无异于在方寸之间指挥一场精密战役。传统涂布工艺采用“一刀切”的干燥方式,导致银线受热不均、堆叠成团。

为突破瓶颈,刘力将实验室“搬进”车间。连续3个月,他和团队成员每天工作12小时,测试了上千种原材料与涂布工艺的组合。伴随着离心机昼夜不停的轰鸣声,他们终于打通了纳米银线导电薄膜从实验室到产业化的“最后一公里”。

科技创新赋能传统产业新的能量。中国乐凯成功将纳米银线透明导电膜技术应用于大尺寸触控显示领域,研发销售的智能触控一体机等产品获得市场认可并受到高度评价,当年销售收入超过2亿元。

“让纳米银线材料从实验室真正走出来,实现产业化,是令我最自豪和最开心的事。”刘力说。

拓疆界 链未来

化学工程专业出身的刘力不但技术过硬,对市场也有着敏锐洞察力,能随市场风向快速提出新的技术方案。

为了解客户需求,他连续数月走访下游企业,发现厂商亟需特种导电柔性油墨,随即调整研发方向,开发出的产品填补了市场空白。目前小试样品已达国际先进水平,进入中试阶段。

“科研总是痛并快乐着,一定要相信自己能够克服困难。”作为一名青年研发人员,刘力身上有一股对科研的热爱与执着。而老一辈研发人员不畏困苦、敢闯敢拼的航天精神也深深地刻在了他的脑海里。“产品不好,研发人员应该感到羞愧。”调试新产线时,刘力总会想起导师、全国劳动模范高英新这番话。

“上周,公司成功进入一家头部企业材料供应商体系。”刚刚出差回来,刘力言语间抑制不住的兴奋。苦练内功3年后,刘力和团队终于迎来了属于他们的春天。

在他的带领下,团队形成了比学赶帮的良好工作氛围和认真严谨的学术态度。团队每周定期开展组会,深入讨论研发过程中遇到的问题,分享学术观点和工作经验。如今,他带领的6人研发团队已申请发明专利10项,授权专利5项,制定标准1项。

目前,刘力正在参与一项新技术研究。在实验室里又熬了一夜后,他举目望向窗外,朝阳正冉冉升起。

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