中新网西安11月5日电 (阿琳娜 魏梦鸽 张学冰)从一篇篇论文到一件件产品,从埋头攻关的实验室到“开疆拓土”的生产线,从一片普通的荷叶到超疏自洁的涂层……西北大学化工学院教授胡军带领团队研发出防黏附纳米功能涂层,让“出淤泥而不染”从一片荷叶走进工厂、油田和航天器。
“西北大学化工学院一直关注将技术转化为现实生产力,我们的传统就是产学研融合。”胡军介绍,从老一辈的郭人民、张秀成、李稳红教授,到范代娣、马海霞、马晓迅教授,无不体现着将研究落到实处的西大特色,这样的学术氛围早在他读研时就悄悄埋下了一颗种子。

据介绍,荷叶表面布满了微米级乳突,乳突上覆盖着直径仅10纳米的棒状蜡质晶体,粗细不足头发丝的万分之一。正是这种微纳米分级结构,让水滴无法润湿表面,只能以近乎完美的球形滚落,并带走污染物——这就是“荷叶效应”。天然超疏水结构,如荷叶、蝴蝶翅膀、水黾腿部等具有天然脆弱性。在非常小的机械力下,其表面纹理就可能被破坏,导致超疏水特性消失,这也是超疏水涂层制备面临的致命瓶颈。
研究生时期,胡军便关注到这一“难题”,一头扎进功能性涂层材料研究,试图把超疏水特性赋予材料。此后二十余年,他始终攻关这块“硬骨头”,从界面量子化学模拟到材料腐蚀与防护,从实验室基础研究到企业委托课题,他一步步把技术推向应用。
2021年,团队研发出的超疏水涂层,接触角达到163°,滚动角低至2.9°。前者意味着水滴在材料表面几乎缩成完美的球形,比荷叶表面还“不沾”;后者则代表只需倾斜不到3°,水珠就能自己滚走;同时,该涂层对任意pH值的液体均表现出稳定的超疏水性,这使得产品的使用场景和范围更加广泛,解决了价格昂贵和耐磨性差的问题。“即便是表面层被磨掉,暴露的新表面仍然具有微纳米结构,就像涂层在损坏后自我修复一样,赋予了持久的超疏水性。”胡军说。

除了教授、博士生导师的身份,这位“80后”学者还是陕西省“特种涂层材料可控合成高校青年创新团队”负责人、陕西龙麟纳纤材料科技有限公司(以下简称:龙麟纳纤)创始人。“与其让成果‘锁在论文里’,不如让它‘长在生产线’。”谈及创业初心,胡军这样说。
在科技成果转化过程中,学校为其提供了定制化服务,以“赋权+约定收益”模式将成果转化权交给团队,学校设立微种子基金,引导科研人员进行后端研发;从成果披露、专利申请前评估,到作价入股、公司注册,由专职技术转移机构陪着走完全程。
与此同时,更大的平台开始向这个初创团队敞开:依托秦创原创新驱动平台,一批技术经理人主动找上门来,把龙麟纳纤拉入“e起创”计划,在顶层设计、资本金融、运营管理上逐项辅导。
然而,从烧杯到流水线车间,初创团队遭遇了新难题:实验中性能完美的纳米颗粒,一旦放大投料,微观结构便出现团聚缺陷,涂层性能不稳定;在高温、高压、强酸碱、高速流体冲刷等环境下,还出现附着力不足、耐磨寿命短、大面积施工不均等问题。
面对样品的种种“水土不服”,胡军带着团队一次次深入生产一线,扎根企业现场,找原因、调配方,最终推出一系列兼具超疏水、防腐耐磨、保温隔热等功能的涂层,并在各一线急需场景通过验证。自此,团队掌握了从实验室到规模化生产的全套工艺,并拥有多项核心专利。

如今,依托“秦创原”窗口,胡军团队已形成防结垢、防结冰、防结胶三个系列涂层的产品矩阵,凭借高耐久、高耐磨、低成本等优势,在多个领域得到应用。“论文里的创新是0到1,生产线上的验证是1到100。只有走完后面这段路,成果才算真正落地。”胡军说。
胡军和龙麟纳纤,正是西北大学科技成果转化的一个缩影。近年来,西北大学持续推动创新资源向秦创原汇聚,从一个人到一所学校,改变正在成规模地发生。政策赋能,当“不敢转”变成“放心转”,躺在柜子里的专利被唤醒,愿意走进车间的教师越来越多——胡军,是其中之一。(完)