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2026-04-09
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当前报纸名称:南京日报

殷俊:纳米尺度“搭积木”

日期:05-29
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版面:第A02版:要闻       上一篇    下一篇

  编者按 今年5月30日是第九个“全国科技工作者日”,活动主题为“矢志创新发展 建设科技强国”。本报即日起推出《科技人有绝活》栏目,走近南京一群把论文写在祖国大地上、把成果留在百姓家的科技工作者,看一看他们的科技“绝活儿”,听一听他们的科研故事。

  □ 南京日报/紫金山新闻记者 张安琪

  人物档案:殷俊,南京航空航天大学教授、博士生导师,“长江学者奖励计划”青年项目入选者,曾获国家自然科学奖二等奖等。主要从事表界面物理力学及纳智能材料器件研究。

  搭积木稀松平常,可在纳米尺度上“拼搭”却是另一番光景。

  5月25日,记者换上防护服、鞋套,戴上口罩,走进南京航空航天大学航空航天结构力学及控制全国重点实验室。殷俊教授正俯身操作显微镜,目光聚焦在一块石墨烯样品上。通过特殊的衬底设计,即便仅有单原子层厚的材料在显微镜中亦无所遁形。

  显微操作台上,一个近乎透明的氮化硼薄片被稳稳拾起、精准放下。屏幕显示,在纳米世界里,一抹蓝色不规则图形缓缓落在紫色基底上。“这些样片仅有少数原子的厚度,几乎‘薄如无物’,我们业内称为‘二维材料’,是世界上最薄的材料。”完成操作后,殷俊摘下口罩、离开操作台解释道。

  这样的“二维材料”有什么用?“低维材料具有特殊物性,并有望推动新的甚至变革性技术发展。”殷俊说,研究已取得开创性成果——一种最新的清洁能源发电技术,水伏发电。

  15年前,当时还在读博的殷俊在导师、中国科学院院士郭万林指导下尝试验证石墨烯在流体中生电的实验。然而,在他设计尝试了不同方案后,仪器上记录电压的那条线几乎没有任何起伏。很明显,浸没于水流中的石墨烯不能生电,初步实验失败了。

  “当时我沮丧极了,就带着实验记录找到导师。”殷俊至今还记得那个画面,“老师指着测量曲线中一个剧烈波动信号问我‘这是怎么回事?’我解释说那是将石墨烯从水中拿出时仪器记录下的。老师当即反问‘既然如此,反复把它放入水中再拿出来,不就能反复生电?如果水面沿石墨烯上下波动呢?’”

  殷俊立即回去进行波动实验。结果发现,只要气液界面沿石墨烯运动,电压就会产生。为了弄清楚背后的原因,殷俊在郭万林院士指导下又沉下心用两三年时间进行了大量深入研究,并在2014年发表了南航首篇《Nature Nanotechnology》,被国际同行评价为“拓展了动电效应两百年的理论”“开创性工作”。

  经过十多年的坚守和攻关,在郭万林和殷俊的引领推动下,从水获电已成为一门国际研究新领域——水伏学。团队已实现水伏效应发电量从“毫伏”到“千伏”、从“纳安”到“毫安”的跨越。

  “尽管10次、100次尝试可能只有1次有结果,但从0到1、从1到100的过程,真的很有成就感。”他指着实验室的一块留言板告诉记者,“我们团队经常在留言板上互相鼓励。你看,就像这句‘你做三四月的事,在七八月自会有答案’的留言一样,基础科研很难设定一个明确目标,但只需做好日常每个细节,勤于思考和发现新事物,时光会给我们答案,而我和团队会一直做下去。”