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第一次听到“超材料”这个概念时,张博士就被它迷住了

一个“点石成金”的超材料科研团队

来源:逼里香,大香焦依人在线,国内自拍在钱-工人日报
2021-11-23 07:34:17

  原标题:第一次听到“超材料”这个概念时,张博士就被它迷住了(引题)

  一个“点石成金”的超材料科研团队(主题)

  《科学》杂志曾将超材料列入本世纪前十年的10项重要科学进展之一。如果说神奇的电磁超材料是透波材料的皇冠,那么陶瓷基电磁功能微结构就是这顶皇冠上最亮的明珠之一。在中国航天科工三院306所,有这么一个小团队,4年来坚守在陶瓷基电磁功能微结构工艺攻关的第一线,用执着和热爱一步一个脚印地去追寻那颗“明珠”。

团队成员操作印刷设备调试工艺参数。张丽娟 摄

  茅塞顿开

  2013年,当张博士第一次听到“超材料”这个概念时,就被它迷住了。“限制它应用的只有想象力,这是多么霸气的宣言啊!普普通通的介质材料加上一层周期性图案,电磁性能就焕然一新了,这不是点石成金吗?”

  不久,张博士就被安排到了陶瓷基透波材料方向工作,陶瓷基电磁超材料的工艺实现问题也成了他心心念念的事情。

  几年间,想法始终只是想法,张博士一直没有找到合适的切入点。直到4年前,他在网上看到了一瓶某山泉推出的纪念水,略显高端的玻璃瓶上赫然印着号称精度高达50μm的精美图案。

  “这不正是我想要的东西吗?这可是搞起批量化生产毫无压力的技术啊!”张博士感觉茅塞顿开。

  2017年,“陶瓷基电磁功能微结构低成本制造创新团队”作为306所第一批“创新团队”正式成立。而所谓的团队当时仅有两人,一个是”摩拳擦掌”的张博士,一个是入职不久的崔姑娘。

  印刷技术、浆料技术对于从事复合材料成型的他们来说是一个完全陌生的领域,在这里要不断地去学习陌生的知识、联系陌生的单位。放弃的理由有千千万,但对技术的执着和热爱让他们坚持了下来。

  总是信心满满的张博士主意很多,外柔内刚的崔姑娘执行力超强。他们一起坐过拉货的面包车,也看过机窗外的雷电,吃过不少闭门羹,也遇到了倾心相助的好人,与其说是师徒,更像是一路走来相互扶持的战友。

  从等离子处理到热喷涂,从厚膜电路到低温共烧,从电喷印到丝印、移印,从网版制作到设备开发……他们边学边问,边走边看,几乎是顺藤摸瓜般地从一个看似不相关的单位找到另一个看似更不相关的单位,足迹遍及大江南北,几年下来终于把这些技术穿成了串,连成了片,攻关看到了曙光。

  一场硬战

  从工艺角度看,陶瓷基共形天线与陶瓷基电磁超材料的制备工艺并没有本质区别,这也是团队更愿意用“陶瓷基电磁功能微结构”这个名字的原因。深知“创新成果必须落地应用”的张博士总是抓住一切可能的机会推销他们的新技术。

  2019年底的某型号耐高温共形天线攻关是小团队成立以来的第一场硬战,这一战让做预研的小团队第一次感受到了什么叫型号任务,什么叫调度重点。

  总体部门的同事很期待,小团队更是觉得搭载实验机会难得。大家心往一处想,劲往一处使,白天做实验,晚上排计划,短短几个月时间,多轮快速迭代过后,他们的共形天线已经从简单的原理样机变成了产品实物,并顺利通过装机前的例行实验考核。

  可惜的是,由于总体方案的统筹考虑,陶瓷基电磁功能微结构制造技术的第一次型号推广无疾而终。但是,这几个月的攻关切实锻炼了队伍,经此一役的崔姑娘已经是既能跟得上型号节奏、又能搞预先研究的“复合型人才”了。

  真想做事

  机会总是留给有准备的人。2020年下半年,院里的两个预研型号同时对陶瓷基电磁功能微结构研制提出了明确的需求。凭借着前期扎实的研究基础,攻关团队当仁不让地承接下了研制任务。

  云岗某实验大厅。“图案都好着呢!”崔姑娘按着长发,弯着腰从黑漆漆的实验工装中钻了出来,笑靥如花。张博士长出了一口气,就在刚刚,一分一秒都显得那么漫长。带有陶瓷基电磁功能微结构的平板先后顺利通过了两型号加严条件的实验考核。这一天,他们等太久了。

  306所某办公室。一个身影在电脑前噼里啪啦地敲着字,无人的楼道显得更安静了。张博士的母亲安排了第二天的手术,他需要赶在医生上班前回到90公里外的家,但他总有些事情放不下,走不开。如果能采用非常手段再压缩几天时间,他们的新成果就有可能赶上飞行实验。他想着每一个压缩时间的办法,也想着如何让团队的每个人都鼓足干劲。这一晚,他重新推敲了整整一个月的日计划,又敲了长长的邮件给团队的每个人,还写了动之以情、晓之以理的微信给设备厂家的调试团队。

  某地设备厂家车间。张博士从烘箱中小心翼翼地把首件印有陶瓷基电磁功能微结构的产品取了出来,抱在怀中。大家众星捧月般凑过头来仔细端详着他怀中的产品,如同家人在看着初生的婴儿一般。经历疫情、经历暴雨,他们轮番驻守厂家调试设备,三周内技术部出差22人次,厂家现场临时赶做丝网5张,试印286次,终于拿到了令人满意的第一型产品。“我们成功了?”“这边还有点缺陷。”“总的来说还不错。”众人七嘴八舌地聊了起来,紧绷的心明显轻松了许多。

  云岗306所某实验室。小高正和实验员配合着做印刷实验,一向文文静静的崔姑娘蹲在桌上一边指挥一边动手操作。原来这次要印的大家伙尺寸超出了预计,前期设计工装时没有把操作空间考虑周全,为了顺利完成操作,几个人里最轻盈的她只好上了桌子。这个大尺寸异型产品即使上设备也需要多台套配合,难度极大。研制阶段为了实现它的陶瓷基电磁功能微结构低成本制造,攻关团队充分发挥想象力,终于用一个多工装辅助手工操作的办法解决了眼下的问题,第二型产品完成。

  兵不在多而在精,重要的是能凝心聚力。张博士尽管毕业多年,还像读书时一样专注,三句话不离本行,也没有什么“下班”的概念;“合伙人”崔姑娘能够一边拍着婚纱照一边协调设备参数;加入团队不久的小高在东莞一住就是俩礼拜,每天和厂家的师傅们干到深夜才收工……

  所有接触过他们的人都能感觉到这个小团队不一样的地方:他们唯一的目标就是成功,他们都是真想做事的人。

  提起陶瓷基电磁功能微结构制造专业,张博士总喜欢说这是他的“亲儿子”专业,他说打心眼里喜欢的事情、想做的事情总要想尽一切办法去把它做成、做好。

  凭着这份热爱,这群人守护着这个专业不断成长壮大,践行“科技强军、航天报国“的初心和使命。(张剑 田少星)

责任编辑:刘英杰

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