在世界頂級綜合類學(xué)術(shù)期刊《Science》（《科學(xué)》）上，第一次出現(xiàn)了中國石油大學(xué)科研團隊的名字。重質(zhì)油國家重點實驗室、理學(xué)院材料科學(xué)與工程系崔立山教授研究組作為第一作者單位撰寫的論文“A Transforming Metal Nanocomposite with Large Elastic Strain，Low Modulus and High Strength”（《一種超大彈性應(yīng)變、低彈性模量及高屈服強度的相變金屬納米復(fù)合材料》）刊發(fā)在3月8日出版的最新一期《Science》上，同期配發(fā)的還有美國著名科學(xué)家對該論文的專題評述文章。
金屬、陶瓷及高分子材料是人類廣泛使用的三大類材料，然而，在它們的性能之間存在空白區(qū)，該空白區(qū)所對應(yīng)的大彈性應(yīng)變、高強度及低彈性模量性能一直是人類面臨的挑戰(zhàn)。長期以來，基于自由態(tài)納米線具有超大彈性應(yīng)變與超高強度的特征，科學(xué)家曾對其增強復(fù)合材料的性能，填補空白區(qū)寄予厚望。 然而，諸多研究表明，納米線的本征力學(xué)性能在復(fù)合材料中的實現(xiàn)成為眾所周知的“死亡之谷”，科學(xué)家們的“厚望”變得“令人失望”、“更加渺茫”、“不知是否可行”。
崔立山教授研究團隊的論文基于對金屬納米復(fù)合材料中兩組元載荷傳遞在原子尺度上均勻性的猜想，首次提出了基體相變應(yīng)變與納米線彈性應(yīng)變匹配的設(shè)計思想，采用共晶相變和單向大變形，獲得了兼具超大準(zhǔn)線彈性應(yīng)變、高屈服強度及低彈性模量的新型金屬納米復(fù)合材料，首次發(fā)現(xiàn)納米線的本征力學(xué)性能能夠在大塊材料中實現(xiàn)，跨越了所謂的“死亡之谷”，填補了三大類材料力學(xué)性能的空白區(qū)。
令人期待的是，基于論文對原子尺度猜想的證實，有望賦予多種聚集態(tài)納米線及表面納米膜超大彈性應(yīng)變，進而使其吸附、催化、磁性及電子輸運（超導(dǎo)）等物化特性發(fā)生變化，從而對油氣催化、光催化、超導(dǎo)、磁學(xué)及電學(xué)等研究領(lǐng)域產(chǎn)生重要影響。
對于該研究成果，國際材料科學(xué)家給予了高度關(guān)注。兩位《Science》期刊的審稿人均對論文給出了很高評價，認為“該稿件在許多方面均為偉大的工作，特別令人鼓舞的是，在已被認為成熟、難以取得突破的領(lǐng)域，取得了重大突破”，“是一篇跨學(xué)科論文，它對材料科學(xué)具有重大而新穎的貢獻”。美國著名科學(xué)家在同期《Science》上撰文《采用設(shè)計獲得優(yōu)異性能》對該論文進行了專題評論，并以副標(biāo)題形式指出該論文的學(xué)術(shù)價值“預(yù)示著材料設(shè)計新時代的到來”。
崔立山教授表示，這篇論文是傳統(tǒng)研究方向與新興研究領(lǐng)域相融合的結(jié)果，是團隊專注于學(xué)術(shù)創(chuàng)新辛勤努力的收獲，同時也得益于學(xué)校對基礎(chǔ)研究和國際學(xué)術(shù)交流合作的支持與推動。包括北京工業(yè)大學(xué)、美國Argonne國家實驗室、澳大利亞西澳大學(xué)、西安交通大學(xué)、美國麻省理工學(xué)院在內(nèi)的4個國家的12個研究單位參與了此項研究。崔立山教授指導(dǎo)的博士生郝世杰為論文第一作者，崔立山教授為責(zé)任作者，青年教師姜大強為第三作者。論文署名作者中還有材料系的楊峰、鄭雁軍兩位青年教師和姜江、劉鎮(zhèn)洋、王珊、于存、史曉斌、杜敏疏等6位博士研究生。
美國的《Science》雜志一直致力于發(fā)表全球最優(yōu)秀的科學(xué)研究成果，同英國的《Nature》雜志共同被譽為世界上兩大最頂尖的科學(xué)雜志，代表了人類自然科學(xué)研究的最高水平。此篇論文的發(fā)表，是中國石油大學(xué)高水平論文取得突破的標(biāo)志，對于提升學(xué)校的國際學(xué)術(shù)聲譽意義重大。
石大學(xué)術(shù)論文首次登上《SCIENCE》--記我校在金屬納米復(fù)合材料研究領(lǐng)域取得重要突破的崔立山教授研究團隊
發(fā)布日期：2013-03-18