剛剛過去的幾個月真是熱鬧非凡,大小新聞讓人眼花繚亂。有天宮二號、神舟十一號上天的大事件,也有手機新款發布之類的小事情。有意思的這些大小的物事都離不開一個不起眼的小東西——“膠粘劑”,俗稱膠水。
“膠粘劑的應用領域無處不在,只有你想不到的,即便是我這樣的業內人士有些應用我都想不到。”北京化工大學教授張軍營在接受科技日報記者采訪時笑著說。
可不要小看了我們平時花一點點錢就能買到的各類膠,這里面的學問還真不小。
無處不在的粘膠劑
“膠粘劑”是通過分子間相互作用,使物體與另一物體緊密連接成為一體的材料,盡管在合成膠粘劑發展的初期,最大需求動力在于國防和尖端領域——如飛機、衛星、火箭、坦克、艦艇等武器裝備制造的需要,在輕量化、裝配、連接、密封和功能化方面發揮了重要的作用。如在國防技術中,潛艇的隱身是海軍裝備現代化的標志之一,其一種重要方法是在潛艇外殼敷設消聲瓦。為實現消聲瓦與艇壁鋼板的牢固結合,則要依賴于膠粘劑。
最近一些年,我國膠粘劑行業隨著社會經濟的發展呈現持續、快速、穩定發展的態勢,膠粘劑的產量和銷售額持續高速增長。隨著新能源、電子電器、機械、汽車、航天航空等行業的發展,高性能、高品質膠粘劑產品的市場需求仍在不斷擴大。
膠粘劑已經深入到了我們生活的方方面面。它在醫療領域的應用是比較新的概念,被認為是膠粘劑工業的新增長點。西方發達國家已經嘗試將密封膠水用于心臟粘接,并在臨床上獲得成功。通過心臟手術的對比使用發現,使用膠水的手術比其他方法顯著地降低了手術粘連。在國內,密封膠水也已經在婦科手術、腹部手術及骨骼愈合手術中獲得臨床應用。
即便是在化妝品中,膠粘劑也“很有存在感”。張軍營說,一些新型的抗皺眼膜就十分考驗粘貼技術。
產學研結合的威力
張軍營是我國研究膠粘劑最有成就的專家之一,他的團隊有四十余人,包括9名老師和固定人員,其余都是學生,其中以碩士研究生為主。但從這個小小的團隊里走出的技術影響了從軍事到民生的各個方面。他們研發的膠粘劑被應用到軍工、橋梁、高鐵等重大工程的建設中,也被應用到服裝、手機、化妝品和藥膏制造等與人們生活息息相關的民生產業中。
由于實驗室研究的材料應用性強、輻射面比較廣,張軍營團隊一直被列為產學研結合的典型。“找上門的企業就比較多。一般來說,企業都是遇到了一些技術上的難題來找我們,但我們秉承一個原則,如果這個問題是整個行業都存在的,我們就會接,但如果這個技術已經在國外有了,或者是單一企業面臨的問題,我們一般就不在上面浪費時間。”張軍營說。
國內比較大的手機制造商跟張軍營的團隊每年都有合作。華為在基站建設中、手機生產中都要用到膠粘劑,這些膠粘劑在整個產品成本中所占的比重非常小,一個幾千元的手機,用到的膠粘劑可能不到十元錢,但膠粘劑一旦失效,整個手機全部浪費。張軍營和他的同事們就用自己掌握的技術幫助華為研究膠粘劑的失效機理,以及結構性規律。
技術進市場任重道遠
與大多數的科學家相比,張軍營的經歷有點特別,他是鄭州大學化學系有機化學專業的本科生,又在黑龍江省石油化學所獲高分子化學專業理學碩士,后來在大連理工大學獲精細化工專業完成博士階段的學習。他曾經學過理科、又受過工科的訓練,并且在應用型的院所待過很長時間,這讓他更能懂得企業的需求,也更能找到化學現象背后的原理。
他告訴科技日報記者,現在實驗室的技術要走向企業、進入市場,難度還比較大。一方面是大學和科研院所不以應用為導向,導致技術離實際應用差距比較大。另一方面,中國的企業本身研發能力有限、對技術的接受能力不太強。國外相關領域的大公司找到張軍營,說是看到他發表的文章,覺得某個技術很有前景,才產生原創性的合作開發。但是,國內的企業更加追求短平快,對原創的技術接受和轉化能力都不太高、積極性也不太強。(記者 李艷)