6月24日，2023年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)在京揭曉，共評(píng)選出250個(gè)項(xiàng)目。其中，國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)49項(xiàng)，一等獎(jiǎng)1項(xiàng)，二等獎(jiǎng)48項(xiàng)；國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)62項(xiàng)，一等獎(jiǎng)8項(xiàng)，二等獎(jiǎng)54項(xiàng)；國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)139項(xiàng)，特等獎(jiǎng)3項(xiàng)，一等獎(jiǎng)16項(xiàng)，二等獎(jiǎng)120項(xiàng)。
復(fù)旦大學(xué)材料科學(xué)系教授武利民和海洋化工研究院有限公司桂泰江與團(tuán)隊(duì)［周樹(shù)學(xué)（復(fù)旦大學(xué)）、于雪艷（海洋化工研究院有限公司）、蔣健明（海洋化工研究院有限公司）、郭常青（海洋化工研究院有限公司）］憑借“硅氧烷雜化聚合物功能涂層設(shè)計(jì)制備新技術(shù)及其應(yīng)用”項(xiàng)目，榮獲2023年度國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)。這也是武利民時(shí)隔14年，第二次摘得該獎(jiǎng)項(xiàng)。
武利民教授（左）和周樹(shù)學(xué)教授（右）在人民大會(huì)堂外合影
2010年初，武利民就與周樹(shù)學(xué)、顧廣新、游波、陳敏團(tuán)隊(duì)?wèi){借“高性能丙烯酸樹(shù)脂的制備新技術(shù)及其在涂層中的應(yīng)用”項(xiàng)目首次獲得國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)——2009年度國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)。
二度獲獎(jiǎng)，意味著二次突破。在第一次獲獎(jiǎng)基礎(chǔ)上，武利民敏銳意識(shí)到高端裝備的高性能、功能性聚合物涂層將是未來(lái)的“卡脖子”關(guān)鍵技術(shù)，于是將目光從民用轉(zhuǎn)向工業(yè)，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)持續(xù)躬耕十余載。
建筑、汽車(chē)、飛機(jī)、手機(jī)、機(jī)器人……聚合物涂層是許多行業(yè)和高新技術(shù)領(lǐng)域不可或缺的關(guān)鍵材料，其性能直接關(guān)系到產(chǎn)品的安全性、使用效能和壽命，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國(guó)防安全至關(guān)重要。面對(duì)國(guó)家重大工程高端裝備的技術(shù)需求，武利民團(tuán)隊(duì)圍繞樹(shù)脂雜化、功能微球構(gòu)筑等，研發(fā)一系列具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的聚合物涂層，實(shí)現(xiàn)了從跟跑到領(lǐng)跑的跨越，為大國(guó)重器鑄就“涂層之盾”。“服務(wù)國(guó)家，使命所在。”這簡(jiǎn)單樸素的八個(gè)字，是支撐武利民創(chuàng)新突破、攻堅(jiān)克難的箴言。
我國(guó)2020年成功發(fā)射的首個(gè)火星探測(cè)器“天問(wèn)一號(hào)”，在火星開(kāi)展探測(cè)任務(wù)，其電源供應(yīng)全靠3000塊太陽(yáng)能面板轉(zhuǎn)化太陽(yáng)能。一旦面板表面積塵，就會(huì)影響太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化效率，導(dǎo)致電力供應(yīng)不足。
除塵涂層用于“天問(wèn)一號(hào)”火星車(chē)太陽(yáng)能電池表面
針對(duì)遙不可及、復(fù)雜多變的火星環(huán)境，武利民團(tuán)隊(duì)為“天宮一號(hào)”量身打造一款具有自清潔功能的聚合物除塵涂層，能夠長(zhǎng)期保持太陽(yáng)能面板清潔、不沾灰塵，確保太陽(yáng)能高效轉(zhuǎn)化。
這個(gè)涂層不僅可以自我清潔，還能自我修復(fù)——通過(guò)涂層內(nèi)部結(jié)構(gòu)、微結(jié)構(gòu)和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)“再生”至受損表面，使其恢復(fù)原始的表面特性和功能，就像人的皮膚受傷后可愈合——這便解決了探測(cè)器受火星巖石撞擊導(dǎo)致表面受損的問(wèn)題。這也是國(guó)際上第一次在太空中使用除塵涂層。
最尖端的聚合物涂層技術(shù)，要經(jīng)得起各類(lèi)極端考驗(yàn)。武利民的科研成果不僅“上天”，也能“入海”。
海洋涂層應(yīng)用于世界首艘10萬(wàn)噸工船
軍艦和遠(yuǎn)洋貨輪在內(nèi)的各種艦船，作為維護(hù)國(guó)家海上貿(mào)易、海洋權(quán)益和國(guó)防安全的主要海洋裝備，常常由于海水侵蝕和海洋生物污損而造成船體腐蝕、增重和航行阻力增加，大型艦船每隔兩三年就需要返回維修廠進(jìn)行維護(hù)，費(fèi)用高達(dá)上億元，且維修時(shí)間通常需要半年到一年。
然而，長(zhǎng)期以來(lái)，國(guó)內(nèi)聚合物涂層主要集中在中低端行業(yè)，高端領(lǐng)域都被歐美涂料企業(yè)所壟斷，涉及到大型水面艦涂層更是被國(guó)外禁運(yùn)。即使是國(guó)外海洋涂層也仍然存在樹(shù)脂分子鏈水解拋光速度不穩(wěn)定、涂層間作用力弱、無(wú)自修復(fù)自清潔功能，性能難以滿(mǎn)足要求等問(wèn)題。
立足國(guó)家重大需求，武利民、桂泰江團(tuán)隊(duì)在上海市科委和經(jīng)信委以及國(guó)家自然科學(xué)基金委創(chuàng)新研究群體、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃的支持下，獨(dú)辟蹊徑，提出了硅氧烷雜化樹(shù)脂成膜物分子設(shè)計(jì)和涂層表面微–納結(jié)構(gòu)創(chuàng)制的新思路，發(fā)明了一系列高性能海洋防污聚合物涂層、高性能防腐涂層，大大延長(zhǎng)艦船維護(hù)周期和使用壽命，性能達(dá)到并部分領(lǐng)先國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)，提升了我國(guó)在聚合物功能涂層領(lǐng)域的國(guó)際地位和影響力。
面對(duì)未來(lái)，武利民表示，要聚焦于高性能工業(yè)涂層的研究，致力于實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵領(lǐng)域的自主創(chuàng)新。一方面，做好應(yīng)用基礎(chǔ)研究；另一方面，打通產(chǎn)學(xué)研合作。在功能聚合物涂層領(lǐng)域繼續(xù)突破，讓更多成果走出實(shí)驗(yàn)室，真正實(shí)現(xiàn)利國(guó)利民。
