他們，仰望星空，把個(gè)人理想追求融入國(guó)家和民族的事業(yè)中。
他們，克難攻堅(jiān)，用實(shí)干書寫擔(dān)當(dāng)。
他們，是湖北省“青年英才開發(fā)計(jì)劃”入選者，湖北各領(lǐng)域高層次領(lǐng)軍人才的重要后備力量。
自2014年起，省委組織部、團(tuán)省委聯(lián)合實(shí)施了湖北省“青年英才開發(fā)計(jì)劃”以來，全省共有115人入選。
立足崗位謀創(chuàng)新，激情奮斗致青春。第二批入選者有著怎樣的付出和收獲？本報(bào)推出系列報(bào)道，帶您走進(jìn)4名青年博士的成長(zhǎng)故事。
從好奇心驅(qū)使到全身心投入，章嵩在功能薄膜的研究上探索了十幾年。
這個(gè)80后的年輕教授，手握國(guó)家發(fā)明專利13項(xiàng)，在國(guó)際重要學(xué)術(shù)期刊發(fā)表系列學(xué)術(shù)論文81篇，入選湖北省“楚天學(xué)者計(jì)劃”“青年英才開發(fā)計(jì)劃”，獲十三屆中國(guó)硅酸鹽學(xué)會(huì)青年科技獎(jiǎng)。
對(duì)章嵩來說，那些巧妙的材料結(jié)構(gòu)、制備技術(shù)與加工工藝，都像磁石一樣吸引著他，讓他在科研與創(chuàng)新的路上不斷去追逐更深遠(yuǎn)的目標(biāo)。
“神奇”薄膜打開新世界大門
2000年，章嵩考入武漢理工大學(xué)材料科學(xué)與工程專業(yè)，從此開始了他與“材料”的不解之緣。
材料科學(xué)紛繁復(fù)雜，起初章嵩并沒有給自己定下一個(gè)具體的研究領(lǐng)域，直到在本科學(xué)習(xí)的一堂實(shí)驗(yàn)課上，他第一次接觸到了“功能薄膜”的概念。
顯微鏡下，以特定規(guī)則排列的一個(gè)個(gè)微觀粒子揭示了功能薄膜內(nèi)部的“奧秘”。這看起來并不起眼的一層薄膜，卻能實(shí)現(xiàn)很多功能。
“比如眼鏡片上的光學(xué)薄膜，能讓光線有選擇性地穿過，減少對(duì)人眼睛的損傷?！闭箩愿嬖V湖北日?qǐng)?bào)全媒記者，小物件大作用，這讓他對(duì)“神奇”的薄膜產(chǎn)生了興趣，本科期間就造了一臺(tái)簡(jiǎn)易鍍膜機(jī)。
此后，章嵩在母校一路讀到博士，后在華中科技大學(xué)從事博士后研究工作，還到日本東北大學(xué)做了兩年助理研究員。
在一次國(guó)際科技展會(huì)上，章嵩發(fā)現(xiàn)國(guó)際上許多先進(jìn)半導(dǎo)體設(shè)備的關(guān)鍵涂層部件都是由高品質(zhì)的化學(xué)氣相沉積碳化硅所制成。
2013年，章嵩回到武漢理工大學(xué)任教。帶著在展會(huì)上留下的疑問，他調(diào)研走訪了多家科技企業(yè)，發(fā)現(xiàn)這些企業(yè)的半導(dǎo)體設(shè)備關(guān)鍵零部件都是國(guó)外進(jìn)口而來。
章嵩意識(shí)到，我國(guó)許多高新技術(shù)領(lǐng)域?qū)Ω叨颂蓟锉∧づc涂層材料都有迫切需求，但由于長(zhǎng)期缺乏技術(shù)創(chuàng)新，市場(chǎng)幾乎被外國(guó)公司壟斷。
“如果能掌握這種涂層材料的制備、結(jié)構(gòu)與性能之間的科學(xué)規(guī)律，解決材料在高溫、酸堿腐蝕等極端條件下的服役問題，或許就能助力相關(guān)領(lǐng)域發(fā)展?！闭箩韵?。于是，他依托武漢理工大學(xué)材料復(fù)合新技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室成立了一個(gè)專門研究功能薄膜與涂層的設(shè)計(jì)優(yōu)化、性能評(píng)價(jià)、工程應(yīng)用以及相關(guān)生產(chǎn)裝備研發(fā)的團(tuán)隊(duì)。
“特殊”激光攻破新技術(shù)難關(guān)
制備高質(zhì)量碳化物薄膜與涂層的最佳技術(shù)就是化學(xué)氣相沉積，制出的薄膜種類多、質(zhì)量好，能在極端條件下使用。
但問題在于，傳統(tǒng)的化學(xué)氣相沉積技術(shù)僅使用焦耳傳熱加熱原材料并為材料生長(zhǎng)提供能量，設(shè)備復(fù)雜、昂貴且制備速度慢、效率低。
如果在薄膜的生長(zhǎng)過程中引入合適的激光，是否能提高材料的生長(zhǎng)速度呢？章嵩提出這一設(shè)想，經(jīng)團(tuán)隊(duì)多次實(shí)驗(yàn)并與多家激光廠商溝通后，研制出了適合加載到化學(xué)氣相沉積技術(shù)中的激光器，并成功研發(fā)出制備高品質(zhì)碳化硅薄膜與涂層的關(guān)鍵技術(shù)與裝備。
“與以前相比，我們現(xiàn)在的技術(shù)能多維度地控制薄膜、涂層材料的成分、結(jié)構(gòu)，且更加環(huán)保、安全?！闭箩越榻B，加載了大功率連續(xù)激光后，在保證材料品質(zhì)的前提下，碳化硅材料的生長(zhǎng)速度較傳統(tǒng)技術(shù)提升了10倍到10000倍，是國(guó)際上目前公開報(bào)道的最快速度。
提高了生長(zhǎng)速度，具有指定厚度、尺寸的碳化硅薄膜與涂層材料才可能實(shí)現(xiàn)量化生產(chǎn)。同時(shí)，速度的提高使研發(fā)過程中的實(shí)驗(yàn)試錯(cuò)效率也得到了大幅提升，研發(fā)人員能獲得更多實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并高效尋找到目標(biāo)材料的工藝窗口。
“所謂創(chuàng)新，最終還是要解決問題。”章嵩說，下一步他和團(tuán)隊(duì)將努力實(shí)現(xiàn)一系列碳化物薄膜與涂層的工藝優(yōu)化和量化生產(chǎn)，力求解決我國(guó)先進(jìn)半導(dǎo)體等高新領(lǐng)域?qū)Ω叨嘶A(chǔ)材料的迫切需求。
