溫維佳,1956年出生,開州區人,香港科技大學教授,重慶大學物理學院名譽院長、特聘教授。主要研究涉及凝聚態物理、微米及納米材料、納米電(磁)流變液,以及微流控制、軟物質物理等領域。其率領團隊完成的“巨電流變液結構和物理性質”研究項目,獲2014年度國家自然科學獎二等獎。
作為一名新材料研究領域的專家,溫維佳在國際上具較高知名度,所發表論文中有200余篇被SCI(美國《科學引文索引》)收錄。
感言:我的夢想,是借鑒美國硅谷的模式在重慶建起“材料谷”。
18年時間,可以將一個孩子撫養長大成人;對于香港科技大學物理系教授溫維佳來說,“巨電流變液”研究也是他為之付出了無數心血的“孩子”——從開始理論研究到最終研制出具有巨大工程應用價值的新材料,耗時18年。
“巨電流變液結構和物理性質”研究項目獲2014年度國家自然科學獎二等獎。但在溫維佳眼中,獲獎只意味著這一研究項目“足夠幸運”、在“短短18年時間里”便取得了顯著進展,“很多科學研究都需要經歷漫長的過程,需要研究人員堅持不懈的努力。”
不久前,這位國際上聲名遠揚的軟凝聚態物理學專家在香港科技大學接受采訪時表示:“享受這個過程,是一件特別有趣的事情!”
出眾的動手能力
在很多人眼中已“功成名就”的溫維佳,如今每天工作時間仍超過14個小時。他的手機只用于接打電話,因為“玩手機”會擠占寶貴的時間。
成功的背后是付出,還有發自內心的癡迷。
早在當年就讀開縣中學時,溫維佳便展現出了出眾的動手能力:從垃圾堆里撿來各種晶體管、電容器,七拼八湊就鼓搗出了一臺收音機;從報廢自行車上找來車輪、鏈條等廢棄零部件,就能組裝出一輛當時憑票供應的自行車。
配鑰匙之類對他來說更是簡單。早年,因為父母上夜班的緣故,溫維佳和弟弟、妹妹常被鎖在家里。他便用銼刀磨出一把房門掛鎖的鑰匙,等父母一上班便丟到窗外,讓院子里的小伙伴開鎖放兄妹三人出去玩耍;待父母快要回家時,又讓小伙伴將三人鎖在屋內。
讀中學那會他特別喜歡物理課,參加物理考試從不復習,卻經常拿滿分。1978年國家恢復高考后,他順利考上重慶大學,進入基礎部物理系就讀。
大學期間,他利用物理知識組裝出了電視、空調等在當時尚屬“奢侈品”的多種電器,在學校名噪一時。
完成了大學學業,溫維佳繼續在重大讀碩士研究生,研究生畢業后留校任教。1992年,考入中科院物理所攻讀博士學位,拿到博士學位后赴美國加州大學洛杉磯分校材料系從事博士后研究。
1999年,他獲聘進入香港科技大學物理系擔任教授。
一個神奇的“魔術”
溫維佳團隊在香港科技大學的智能材料實驗室,像一個神奇的“魔術室”。其研發團隊所從事的“巨電流變液結構和物理性質”研究,便是在這里進行的。
這項高深、專業的技術成果很有些“變魔術”的意味:巨電流變液看上去只是普普通通的乳白色液體,但“啪”一聲通電后就會在千分之一秒內轉化為具有一定硬度、強度的固體,從而形成阻力;一旦斷電,又會在千分之一秒內恢復為液體。
這種材料應用于汽車、輪船、飛機甚至火箭等的智能減震系統,效果很好。
“魔術師”溫維佳介紹,他對巨電流變液的研究始于1992年。
當時,磁流變液技術已開始在全球汽車行業得到應用,不少知名高端跑車和豪華轎車都在主動減震系統中使用了磁流變液。
和磁流變液比起來,電流變液成本更低。但電流變液通電后往往強度不夠,一般情況下在5K-10KPa之間,而許多工程應用材料最低強度要求也在30KPa左右。
鑒于此,溫維佳開始著眼于巨電流變液研究。與傳統電流變液相比,巨電流變液能維持很高的屈服強度——強度超過250KPa。
“十年磨一劍”
“為了搞清原理,我夜以繼日地思考、做實驗。”溫維佳說,有一段時間他幾乎每天熬夜,連吃飯、睡覺時大腦也在高速運轉中。
功夫不負有心人。2002年底的一天,又熬了個通宵后,他突然發現,采取最新配方、在最新條件下研發出的巨電流變液性能指標達到了工程應用材料基本標準。在投入研究10年后,他終于取得了突破性進展!
這一成功被該領域多名權威專家譽為“自電流變效應發現以來材料制作上的重大突破”,在學術界及工業界引起了強烈反響。
之后8年時間,溫維佳和團隊成員繼續潛心于這一領域的研究,進一步完善相關應用技術。到2010年,巨電流變液正式投入工業生產。
和傳統磁流變液材料比起來,溫維佳團隊研發的巨電流變液材料硬度可達到磁流變液材料的5倍——從而讓材料具備足夠強度成為可能,但造價卻比磁流變液材料低得多。
迄今,溫維佳團隊研發的巨電流變液已取得多項美國專利和中國專利,擁有完全獨立的知識產權。
這種新材料的問世迅速引發廣泛關注。眾多國際知名汽車、輪船、飛機、機器人制造企業紛紛慕名前來購買他的巨電流變液技術,用于智能減震系統及智能裝備。
想在重慶建“材料谷”
一種新材料的應用,往往能給工業生產和人們的實際生活帶來奇跡般的變化。
專注科研數十年,溫維佳和他的材料研發團隊碩果累累,除了巨電流變液技術,還有不少具重大價值的研究成果。
他們研發出來的智能材料納米銀線,直徑僅為一根頭發絲的十分之一。以納米銀線為材料制作的導電薄膜,能用于制作65英寸的大尺寸觸控屏。這種大尺寸觸控屏的用途十分廣泛。
目前,在手機、電腦、筆記本等領域,廣泛使用傳統ITO(氧化銦錫)作為觸控產品導電層的主要生產材料。這種材料的缺點,是很難生產出超過50英寸的觸控屏。
溫維佳和他的團隊研發出的納米銀線,則克服了這樣的缺點。
溫維佳從未忘記重慶,家鄉的回鍋肉、麻婆豆腐和涼面也一直是他的最愛。
“材料科學和工程的影響越來越巨大。我希望將先進技術帶回重慶,并借鑒美國硅谷的模式在重慶建起‘材料谷’,為家鄉的智能材料、功能材料研發和生產事業做出貢獻。”溫維佳說。

圖片來源:找項目網