以“同步輻射光源與組合材料表征技術”為主題的第111期東方科技論壇于6月17至18日在上海舉行。會議由中科院上海硅酸鹽研究所和中科院上海應用物理研究所共同承辦。上海硅酸鹽所所長羅宏杰研究員和上海應用物理所所長、上海光源工程總經理徐洪杰研究員共同擔任本次會議論壇的執行主席。
東方科技論壇理事長、上海市科委副主任陸曉春,國家自然基金委副主任、上海市科協主席、東方科技論壇副理事長沈文慶院士,中科院上海分院副院長、東方科技論壇秘書長朱志遠研究員等出席了本次科技論壇。
會議研討同步輻射光源在組合材料平臺的建設及應用過程中的關鍵問題,探討如何利用上海光源建造的契機,推動基于同步輻射光源的組合材料表征平臺的建設,使得上海光源從建成初期就能極大發揮其優勢,為新型功能材料高效率探索提供平臺。來自美國、加拿大、日本及國內各大科研院所、高校、企業的近40位專家出席了本次會議。此次研討會將為推動中國成為擁有國際最先進的材料組合芯片技術平臺并利用其進行新功能材料研究和開發的國家打下基礎,極大提升我國在材料研發領域的自主創新能力,為國民經濟和國防建設提供材料支撐。
新材料的發現對科學和社會經濟的發展都有巨大的促進作用。但是,傳統材料研發主要依靠經驗、直覺和有限的理論,通過反復的嘗試性實驗進行篩選/優化。整個研發過程需要大量的資源,時間,金錢和人力。 據美國工業統計,以新材料為主的產品開發時間平均需要5-12 年。這種狀態遠遠不能跟上當代高科技產品快速發展的步伐和要求。近幾十年來,許多科學家和工程師們都在努力試圖改變這種狀態。但由于其材料樣品的制備仍采用分立制備法,未能根本改變傳統材料研發的狀態。上個世紀九十年代中期,美國勞倫茲伯克立國家實驗室(Lawrence Berkeley National Lab)科學家發明了一套材料芯片組合生長和檢測技術(簡稱“材料組合芯片技術”)。此項技術與常規材料合成技術大不相同,使往往需要花費幾年時間的工作在一個星期之內完成。此技術不但具有快速性, 還具有很強的系統性。雖然材料組合芯片技術在一些領域取得了成功,但作為一種方法學的突破,其應用潛力還遠遠未被發掘和發揮出來,材料性能包含許多方面,牽涉到力熱聲光電磁等多方面,不但包括從微觀到宏觀的空間尺度上的高分辨表征,而且也包括從靜態到動態的高效表征,這不但給材料組合芯片技術提出了新的挑戰,也提供了廣闊發展的機遇。
有關專家認為,同步輻射作為獨特的寬光譜高亮度光源是一種先進的科學研究平臺,對所有實驗科學都已經產生了深刻和廣泛的影響。同樣同步輻射技術對材料科學研究也提供了其它方法不可替代的方法,其應用在材料研究領域無處不在,范圍涵蓋了從基礎研究到應用研究的所有領域,極大影響了材料科學研究的深度和廣度。例如,美國國家同步輻射光源(NSLS)的用戶所發表的研究論文已覆蓋了250種以上的學術刊物,其中有相當大的部分和材料科學研究有關。
將于2009年投入運行的上海同步輻射光源為在中國建立材料組合芯片平臺提供一個極好的機會。同步輻射器光源具有光通量大,亮度高,光譜連續可調的優點,是建立材料組合芯片測量平臺的理想光源。在中國建立以材料組合芯片平臺為核心的材料研發機構具有其特殊的需求和意義。首先,只有擁有自我研發全新功能性材料的能力,才能在不同的高科技領域處于領先地位。其次,中國可以通過材料組合芯片平臺找到許多能夠取代被國外專利保護的材料。美國的Intematix公司以材料組合生長和測量技術平臺為基礎,只用兩年時間便成功地開發出了一系列專利保護的熒光材料產品,突破了日亞公司的壟斷并在同行業取得領先地位。這一案例充分證明材料組合生長和測量技術平臺的重要和有效性。
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