SCI論文總被引超1.1萬次、H因子達58！他說發(fā)論文不是終點，轉化落地才是！
2024-08-22 15:05:13
作者：材料科學與工程 來源：材料科學與工程
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日前，杭州師范大學材料與化學化工學院湯龍程教授上榜愛思唯爾2023“中國高被引學者”榜單，憑借亮眼成績——SCI期刊論文總被引超11000次、H因子達58入選化學高被引學者。“湯老師堪稱中青年學者的典范。”材化學院黨委書記江齊里贊賞道，“他近兩年連續(xù)入圍全球前2%頂尖科學家榜單‘終身科學影響力榜單’和‘年度科學影響力榜單’”。
湯龍程教授長期從事特種氟硅高分子（硅橡膠/硅樹脂）設計合成及其功能納米復合材料與多孔結構復合材料（硅泡沫/硅氣凝膠）的應用基礎研究。承擔國家自然科學基金面上/青年、國防科技計劃技術領域基金、浙江省重大科技專項、浙江省自然科學基金重點項目、企業(yè)合作項目等30多項（企業(yè)合作項目20余項），發(fā)展出系列先進硅基功能復合新材料與新方法，獲授權國家發(fā)明專利50余項，已轉化應用7項；其中，開發(fā)的系列硅基納米熱防護材料、高強度氟硅橡膠、防火耐燒蝕硅膠套管等產品已實現(xiàn)產業(yè)化，顯著提升了合作企業(yè)的技術水平和產品升級，產生了良好的經濟和社會效益。
在湯龍程的18篇ISI-ESI高被引論文中，最高被引1210次的是一篇題為“The effect of graphene dispersion on the mechanical properties of graphene/epoxy composites”的論文。湯龍程卻說這不是他最得意之作。“目前我最滿意的一篇論文是‘Efficient Flame Detection and Early Warning Sensors on Combustible Materials Using Hierarchical Graphene Oxide/Silicone Coatings’，2018年發(fā)在ACS Nano上。”湯龍程告訴記者，“這篇論文被引用次數(shù)不算很高，大約230次上下，卻創(chuàng)造性地提出新型電阻型火災預警/探測傳感器的概念，進而形成了團隊的一大研究方向——硅基功能納米復合涂層與火災預警傳感器，這很新很前沿”。
之所以稱其為“新”，原因在于湯龍程團隊的這項研究工作將傳統(tǒng)預防易燃材料引發(fā)火災隱患的兩種主要策略，一種是對易燃物進行阻燃改性，另一種是對易燃物的早期高溫預警，進行合二為一。“能不能通過某種化學反應，把‘阻燃’和‘預警’主被動一體化結合起來？”多年在有機硅化學及材料技術教育部重點實驗室“摸爬滾打”的湯龍程一下就想到了“有機硅”和“納米材料”相結合。有機硅是一類結合了無機硅（Silicon, Si）的穩(wěn)定性與有機基團（如Si-CH3）多樣性的化合物。其高分子材料是以Si-O-Si鍵為骨架構成的有機/無機雜化材料，在航空航天、高端制造等領域有著不可替代的作用，是我國重要戰(zhàn)略領域重點支持的新材料之一。“我們與中國工程院外籍院士、悉尼大學Yiu-Wing Mai教授合作，通過在各種易燃材料表面構筑多層次有機硅/氧化石墨烯涂層，并與低壓安全電源（<36V）和報警燈連接，制備了火焰快速探測/預警傳感器裝置。”湯龍程解釋道，與傳統(tǒng)煙霧火災探測器相比，這種在硅碳協(xié)同阻燃機制下制備的新型電阻型火災探測/預警傳感器具有快速、穩(wěn)定、實時、綠色阻燃等特點，可以高效探測和預防易燃材料的火災等重大安全威脅，同時克服了傳統(tǒng)煙霧報警器響應時間慢、無法適用室外復雜惡劣環(huán)境和早期預警等缺點，結合無線傳輸技術和可視化軟件，在建筑、交通、森林等領域內火災監(jiān)控和預防具有廣闊的應用前景。
湯龍程在合作企業(yè)開展有機硅材料生產工藝驗證現(xiàn)場
“通過合理設計硅碳復合阻燃劑的種類、比例、粒徑、分散狀態(tài)等，實現(xiàn)對材料阻燃性能的有效調控。這種硅碳協(xié)同阻燃策略既考慮了材料在燃燒過程中的熱物理、熱化學變化，也兼顧了環(huán)保、工藝可行性和經濟效益。”在湯龍程看來，對于材料與化工學科，發(fā)表論文絕不應該被視為科研活動的最終目標，而是提供一種解決問題的新思路或新方法，最終的目的是將科研成果轉化為實際應用，使之在現(xiàn)實生活中落地生根，產生實質的影響。事實上，幾乎每一篇論文背后，湯龍程都在嘗試解決一個現(xiàn)實問題。比如，作為通訊作者的湯龍程，在一篇2023年發(fā)表的“Self-adhesive Polydimethylsiloxane Foam Decorated with MXene/cellulose Nanofiber Interconnected Network for Versatile Multifunctionalities”論文中，團隊發(fā)展了一種自粘結硅泡沫材料制備技術，克服了傳統(tǒng)硅泡沫表面粘結性差等瓶頸，為開發(fā)先進多功能硅泡沫納米復合材料提供了新方法；相關研究形成的3項國家發(fā)明專利實現(xiàn)技術轉化，并在合作企業(yè)成功開發(fā)出硅基納米熱防護復合材料系列產品。該論文合作作者、材料與化學化工學院正高級實驗師張國棟無不欽佩：“湯老師能精準把握住團隊的科研方向，掌握有機硅材料領域的最新進展，對重要問題常有獨特的見解和思路，能夠洞察出新動態(tài)、新趨勢、新原理和新技術，在有機硅高分子納米復合材料的基礎理論研究和應用研究中游刃有余”。
從舒適區(qū)走到未知區(qū)，靠的是團隊和前輩的指導“特種氟硅高分子的設計、合成與反應機制”“導電/導熱/阻燃等功能有機硅納米復合材料”“耐熱/隔熱硅泡沫與硅氣凝膠復合材料”“硅基功能納米復合涂層與火災預警傳感器”是致力于有機硅復合材料應用基礎研究的湯龍程歸納出的四大研究方向，并以此組建了“功能有機硅復合材料”團隊。
“功能有機硅復合材料”團隊畢業(yè)生集體合影
然而令人意想不到的是，2011年入職師大時，湯龍程并不是研究“有機硅”的，而是專注于做高分子納米復合材料的基礎研究。隨著對有機硅材料、有機硅化學及材料技術教育部重點實驗室的深入了解，固體力學/高分子納米復合材料出身的湯龍程下決心走出“舒適區(qū)”，“轉方向”。“閱讀大量前沿文獻是必不可少的基礎，尤其是有機硅新材料研究領域，而新能源領域應用的有機硅材料每3-6個月就更新?lián)Q代一次，對新技術需求極為迫切。此外，就是要走出去參加各種學術會議，聽報告見世面，也能了解行業(yè)的應用需求，有助于凝練科研方向。”湯龍程坦言過程“很痛苦”，能順利轉變研究方向，多虧了實驗室里前輩們的指導和同事們的幫助，湯龍程邊說邊報出一連串名字。“比如水解縮聚反應、硅氫加成反應，或是硅羥基和硅氫之間的縮合脫氫反應......很多都是向實驗室同事當面請教的，他們也從來都是耐心講解。”湯龍程直言“很溫暖”。不僅如此，湯龍程對學校提供的各類科研平臺也頗為自豪。拿教育部重點實驗室——有機硅化學及材料技術教育部重點實驗室來說，自成立開始，緊緊圍繞國家重大戰(zhàn)略需求，以國家、地方重大課題和國民經濟發(fā)展急需解決的關鍵材料問題為目標，開展攻關研究，憑借出色的科研成果獲批成為國內唯一專門從事有機硅材料研究與開發(fā)的教育部重點實驗室。
湯龍程在有機硅實驗室指導學生
“學校為我們提供了非常好的實驗條件，比如實驗室里的設備器材某種程度上可以避免產品開發(fā)過程中帶來的‘放大效應’問題。”湯龍程口中的“放大效應”，指的是在將實驗室規(guī)模放大到工業(yè)化生產規(guī)模時，由于設備尺寸、操作條件、物料處理方式、傳質傳熱特性等方面的差異，導致在放大過程中出現(xiàn)原本在小規(guī)模實驗中未顯現(xiàn)或未充分考慮的問題，影響到放大后生產系統(tǒng)的性能、效率、安全性或經濟性。通俗來講，就像家里的小灶和餐館里的大灶，燒出的菜品味道可能大不相同。“要知道工業(yè)量產是‘噸’級的，相當于大灶，而一般實驗室計量單位是按克算的，頂多1公斤了不起了，屬于‘小灶’，可我們實驗室卻能夠‘放大’至百公斤量級的效果，這對從實驗室走向市場無疑是有很大幫助的。”湯龍程笑著說。
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