留日博士生俞燕蕾在光控弯曲材料的研究和开发方面获得重大进展,她的有关研究论文被刊登在9月11日的英国科学杂志《自然》第425卷第6954期上。这一重大科学突破引起了国际上的广泛关注,尤其引起了日本科技界和新闻界的高度关注。十几家媒体先后到俞燕蕾所在的东京工业大学资源化学研究所进行采访。
俞燕蕾主要从事新型高分子液晶材料的研究和开发工作。最近,她在光控弯曲材料的研究方面取得了突破性进展,在世界上首次利用合成的新型高分子液晶薄膜材料,实现了通过光能驱动控制该材料薄膜沿着任意方向进行反复地卷曲和复原。近年来,随着机器人、人工肌肉等研究领域的发展,具有弯曲形变能力的材料受到了越来越多的关注,但目前的可弯曲材料大都集中于电致弯曲,而光响应式的可弯曲材料虽然具有形变速度快等优点,但是因其开发上的难度较大而无人问津。高分子液晶材料是多年来被广泛研究的热门领域,但是应用高分子液晶材料将光能直接转化为机械能的研究近两年来才刚刚起步,目前世界上只有3家研究机构(德国弗莱堡大学大分子化学研究所、英国剑桥大学卡文迪许实验室、法国居里科学研究院居里物理———化学实验室)发表了有关该这一研究方向的研究论文。
俞燕蕾在研究过程中,经过一系列的实验探索和研究,利用含偶氮苯色素的高分子液晶材料所具有的特殊的光响应特性,找到了光控弯曲材料开发的新思路,实现了技术上的突破,研制成功了光控弯曲的新材料,并通过偏振光照射等技术,实现了精确控制该材料薄膜的卷曲,使其可以沿着任意方向、任意卷曲程度实现反复卷曲和复原。该项研究成果与将光能先转化为电能、再用于作驱动能的太阳能电池不同,这种新材料和技术可以将光能直接转化为机械动力,从而有望大大降低能量在多次转换过程中的损耗,提高光能的转化效率。
该材料的功能实现完全由光来控制,不需要任何电池、电动机、齿轮等的介入,使得该材料可以被小型化。日本的媒体和一些科学家评价认为,该研究成果对于开发设备故障修复用微型机械人等的驱动装置、无需电动机和轴承介入的微型机械,以及内视镜等小型医疗器械的控制部件等方面具有非常广阔的的应用前景。此外,光在远程控制上的优越性使得该研究成果在航空和国防等领域也具有极大的应用潜力。
俞燕蕾1996年毕业于中国科技大学材料科学与工程系,并获高分子化学与物理专业硕士学位,同年进入复旦大学材料科学系工作。作为两个最年轻的教师之一,参加了后来荣获国家自然科学奖二等奖的“高分子凝聚态的若干基本物理问题研究”国家级项目。2000年秋,她以国家公派身份到日本留学,2001年开始攻读博士学位,现师从日本液晶界著名专家、东京工业大学资源化学研究所的池田富树教授。
在日本留学已3年的俞燕蕾表示,希望利用目前良好的科研条件进行更深入的研究工作。
(人民日报海外版 )