对话彭慧胜:ChemNanoMat编委会联席主席

我们与彭慧胜聊了聊他的研究兴趣和事业的发展轨迹,以及他担任的ChemNanoMat这本新期刊编委会联席主席的角色。

Huisheng-Peng-214x300彭慧胜于1999年在东华大学获得高分子材料工学学士学位,2003年在复旦大学获得高分子科学硕士学位,2006年在美国杜兰大学获得化学工程博士学位。他于2006-2008年在美国能源部洛斯阿拉莫斯国家实验室工作。2008年10月至今,彭博士担任复旦大学高分子科学系及先进材料实验室教授。他自2012年起担任高分子科学系副主任,2014年起担任聚合物及其先进复合材料中心(也称中国“2011计划”)主任。他的研究主要集中在基于高分子聚合物的新能源材料及器件的发展。他是纤维状能量收集和存储器件领域的领军人物。

对于您ChemNanoMat编委会联席主席的新角色,请问您有什么看法和感受?

Wiley-VCH被公认是化学与材料科学领域的全球知名出版商。比如,Angewandte Chemie International EditionAdvanced Materials分别被认为是化学和材料科学领域的旗舰期刊。所以对于Wiley-VCH来说,很自然会想到将以上优势结合起来,创办一本新的期刊,强调功能材料合成(尤其是纳米材料)的化学方法的使用。这本期刊在多学科领域有很大贡献,将会吸引来自化学、物理、生物、材料科学、电气工程等许多领域的大量关注。我与Wiley-VCH的很多编辑都很熟悉,他们的专业精神和高效率让我印象颇深,与他们合作将会非常愉快。因此,我很高兴接受此次邀请,担任ChemNanoMat编委会联席主席。过去的一年中,我很享受与Wiley-VCH编辑以及他们的同事一起工作,共同宣传这本新期刊,比如通过所有可能的渠道在科学界发布信息,鼓励世界各地的科学家们积极投稿。我的团队也会向期刊提交优秀的稿件。我相信我们的新期刊必将成为出版材料化学及其他相关领域顶尖研究成果的一个有效的平台。

请问您的学术生涯中的亮点和未来发展分别是什么?

在研究方面,我认为过去五年中,我在复旦大学进行的纤维状能量收集和存储设备的研究是一个重要的成果。能够在2008年10月获得在复旦大学任教的机会,我觉得非常幸运。在我到达之前,实验室就配备了精良的设备,仅一个月之后,我就订购了一些化学药品和基本仪器来开始研究工作。此外,在研究的起步阶段,我还收到了丰厚的启动资金,这笔资金给予了我很大的帮助。同时,来自同事们强有力的支持以及能与一些优秀的研究生和实验室其他研究人员共事也让我感到非常幸运。我真的很享受和他们一起工作。

关于纤维状能量收集和存储设备,我们首先开发了一系列具有柔韧性、机械强度和导电性的高度定向碳纳米管复合纤维,并成功将它们用作电极来制作一维染料敏化太阳能电池、聚合物太阳能电池、超级电容器、锂离子电池和集成能量转换和存储设备。与传统的平面结构相比,其独特的纤维形态有很多优点,比如轻便、可三维形变、可编织以及可穿戴。具有柔韧性和可穿戴的电子产品将来可能会主导我们的生活,这种复合纤维在这方面有很大的用处。

未来我们将持续研究这种纤维状能量收集和存储设备。我们仍有大量的工作要做,尤其是在复合纤维的机械和电力性能方面的进一步改进。例如,纤维状太阳能电池的功率转换效率以及纤维状存储设备中的能量存储容量在规模扩大后大幅度降低,所以长设备的高导电纤维电极的生产亟需满足实际应用的需要。

我们的最终目标是基于这种新材料开发出同族新型光电和电子设备。此外,我们还希望能基于碳纳米管/聚合物复合材料开发出同族高性能结构材料。我期望我们可以在未来的五到十年内取得上述进展。

请问您有什么建议给那些正在规划科研生涯的学生?

关于这方面的建议已经有很多了,不同的人有不同的看法。我认为,在你做决定之前最好先问自己一个非常简单的问题——你喜欢化学吗?

如果答案是肯定的,那么你需要谨慎考虑今后的研究方向。你可以问自己一系列的问题,比如你最感兴趣的方向以及你擅长的领域。在回答这些问题前,你应该试着和一些高级研究员聊一聊,比如说你的指导教授,以此帮助你回答上述问题。他们对你十分熟悉,对化学研究也很熟悉,所以可以给你一些反馈、建议和评价。

另一个很重要的途径是阅读一些化学家的自传,尤其是那些来自现代化学初期的化学家。你会从这些化学先驱的经历中获得很大的启发与鼓舞。

请问是什么吸引您投身科研,您又是如何取得今天的成就的?

回望我的研究生涯,首先我想感谢两位高级化学家——我在复旦大学攻读硕士学位期间的江明教授和陈道勇教授。江教授是实验室的领导,陈教授则直接指导我的硕士论文。在我刚开始硕士论文写作的时候,我从未想过自己会成为大学教师。当时我打算毕业后在上海的一家国际公司找工作,也希望在几年后成为管理者。但江教授和陈教授在我2003年毕业的时候改变了我的想法。经过3年的研究工作后,他们教会我一件很重要的事——如果我付出努力是可以成为一名优秀的科学家。比如,尽管我当时没有任何研究经验,对技术也不完全熟悉,但仍在几个月之内通过阴离子活性聚合成功合成一系列嵌段共聚物。

当我明白这点后,我决定去美国攻读博士学位,而且基本决定了我应该一生致力于化学研究。攻读博士的经历让我更加坚定了自己的决定。回到复旦大学之后,尽管摸索到一个新的研究方向并不容易,但我一直牢记着自己应该做些独特的、实用性强的研究。我曾经在一家纤维公司担任助理工程师,所以我偶然想到假如将各种能量收集和存储装备制作成纤维状,应该会很有意思。之后,我们开始验证该想法的可行性,最终能够实现这个想法我们也感到很幸运。几年后,在我们发表了一系列的论文之后,许多来自不同地区的人们和我们取得联系,他们告诉我们这些新型纤维状能量收集和存储设备也具有很强的实用性。例如,可穿戴电子产品被当作下一轮科技革命,而这些新型设备也许能够解决可穿戴电子产品中遗留的瓶颈问题(传统的平面供电系统无法有效满足可穿戴的要求)。在强烈对比下,纤维状供电系统则能满足这些要求,并且有可能加速可穿戴电子设备及其他应用领域的发展。

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