在2024年中國國際大學(xué)生創(chuàng)新大賽的舞臺上,來自全球153個國家和地區(qū)、5406所高校的514萬個項(xiàng)目匯聚成一場科技與人文交融的盛宴。來自鄭州大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院的2024級博士生李禹靜帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)獲得中國國際大學(xué)生創(chuàng)新大賽(2024)全國銀獎。
憑借著對科研的執(zhí)著追求和對創(chuàng)業(yè)的滿腔熱忱,李禹靜在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)領(lǐng)域斬獲多項(xiàng)佳績,帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)獲得“挑戰(zhàn)杯”中國大學(xué)生創(chuàng)業(yè)計劃競賽等省級以上獎項(xiàng)10余項(xiàng),被評為鄭州大學(xué)2024年度“創(chuàng)業(yè)之星”。
智啟創(chuàng)新,探索科研創(chuàng)業(yè)路
“科研的意義在于不斷突破,創(chuàng)業(yè)則是讓科研成果造福社會。”懷揣著這樣的理念,在碩士研究生階段,李禹靜開啟了他的科研之路。
自2021年加入表面工程實(shí)驗(yàn)室,接觸到表面工程領(lǐng)域的研究課題,他就被深深吸引。他專注于熱防護(hù)涂層用新型陶瓷材料的研究。相較于傳統(tǒng)材料,團(tuán)隊(duì)研發(fā)的新型陶瓷材料在高溫下穩(wěn)定性高,具有與高溫金屬基底匹配的熱膨脹系數(shù)。但作為一種新型材料,將其轉(zhuǎn)化為涂層的過程中存在很多工程技術(shù)難題。最大的難題在于如何在將粉體材料變?yōu)橥繉拥倪^程中,使粉體材料的性能最大程度地保留在涂層上面。為了克服這一困難,他日夜堅(jiān)守在實(shí)驗(yàn)室,精心準(zhǔn)備每一次實(shí)驗(yàn),仔細(xì)記錄每一組數(shù)據(jù),對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行反復(fù)驗(yàn)證,走出實(shí)驗(yàn)室大門時常常星光閃爍。
“每做一次等離子噴涂制備熱防護(hù)涂層的實(shí)驗(yàn),都像等待未知的答案。”李禹靜坦言,實(shí)驗(yàn)過程中失敗次數(shù)遠(yuǎn)多于成功。面對復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)流程和繁瑣的數(shù)據(jù)處理工作,李禹靜始終保持嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的態(tài)度。苦心終不負(fù),事必有所成。通過不斷實(shí)驗(yàn),他們一步步優(yōu)化了工藝參數(shù)和涂層結(jié)構(gòu)設(shè)計,最終實(shí)現(xiàn)了粉體材料轉(zhuǎn)變?yōu)橥繉訒r性能的最大化。
燒結(jié)爐里燃燒的不僅是新型高溫?zé)岱雷o(hù)涂層材料,還是李禹靜及其團(tuán)隊(duì)的辛勤和汗水。花開花落,卒有所成。李禹靜和他的伙伴們最終捧起了中國國際大學(xué)生創(chuàng)新大賽(2024)銀獎的獎杯。這次經(jīng)歷不僅讓他體驗(yàn)到科研的成就感,更堅(jiān)定了他在科研道路上繼續(xù)前行的決心。
破難而進(jìn),勇攀科研創(chuàng)業(yè)峰
選擇科研方向時,李禹靜表示:“國家的需求在哪里,我們的研究就指向哪里。”當(dāng)有人問他,對用于航空發(fā)動機(jī)高溫部件的新型高溫?zé)岱雷o(hù)涂層材料的研究興趣是如何產(chǎn)生時,他認(rèn)真回答道:“國際上航空航天領(lǐng)域的競爭日益激烈,我希望我們研發(fā)的新型高溫?zé)岱雷o(hù)涂層材料能助力我國航空航天發(fā)展,以增強(qiáng)我國的科技力量。”李禹靜深知,科研的真正價值在于滿足國家的發(fā)展需要。只有掌握自主核心技術(shù),才能擺脫“卡脖子”困境。
通過廣泛深入的市場調(diào)研和行業(yè)分析,李禹靜和團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)熱防護(hù)涂層市場潛力巨大,規(guī)模高達(dá)百億級別。這種應(yīng)用于航空、航天等關(guān)鍵領(lǐng)域的高溫?zé)岱雷o(hù)涂層,對于保障相關(guān)設(shè)備在極端環(huán)境下的安全穩(wěn)定運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用。然而,現(xiàn)役熱防護(hù)涂層材料存在著1200℃以上耐溫性不足、使用壽命短等問題,嚴(yán)重限制了我國航空工業(yè)等相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展,國內(nèi)技術(shù)與國際先進(jìn)水平存在較大差距。這一現(xiàn)狀激發(fā)了他們攻克技術(shù)難題的強(qiáng)烈使命感。
在研究過程中,團(tuán)隊(duì)遭遇了諸多困難和挑戰(zhàn)。以制備HE-1400陶瓷系列粉體為例,粉體的成分配比和制備工藝要求極為苛刻,任何微小的偏差都可能導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。面對一次次的挫折,李禹靜沒有絲毫退縮,他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)查閱大量國內(nèi)外文獻(xiàn)資料,積極向行業(yè)內(nèi)專家請教,不斷調(diào)整實(shí)驗(yàn)方案和優(yōu)化制備工藝。經(jīng)過無數(shù)次的嘗試和改進(jìn),他們終于成功研制出性能優(yōu)異的HE-1400陶瓷系列粉體,使涂層的服役溫度成功提升至1400℃,有望打破長期以來困擾我國航空關(guān)鍵材料領(lǐng)域的技術(shù)壁壘。
科研成果只有轉(zhuǎn)化為實(shí)際生產(chǎn)力,才能真正實(shí)現(xiàn)其價值。在何季麟院士“靶材精神”的引領(lǐng)下,李禹靜和團(tuán)隊(duì)以市場需求為導(dǎo)向,決定嘗試將科研成果推向市場,開啟創(chuàng)業(yè)征程。
創(chuàng)想新程,鑄就科研創(chuàng)業(yè)光
“我們從科創(chuàng)比賽起步,一路摸索,最終開啟創(chuàng)業(yè)之旅。”李禹靜深知,實(shí)驗(yàn)室里的成功只是第一步。他們的新型高溫?zé)岱雷o(hù)涂層材料雖然在性能上超越了傳統(tǒng)產(chǎn)品,但要真正實(shí)現(xiàn)商業(yè)化,仍面臨諸多難題。
將實(shí)驗(yàn)室成果規(guī)模化量產(chǎn)是科研成果產(chǎn)業(yè)化的核心挑戰(zhàn),他們必須突破從“克”到“噸”的產(chǎn)業(yè)化瓶頸。為此,他們在實(shí)驗(yàn)階段就未雨綢繆——設(shè)計粉體合成方案時,盡可能考慮到實(shí)際的生產(chǎn)需求,既保證材料性能,也兼顧了生產(chǎn)工藝的可行性。但與簡單的參數(shù)放大不同,這個過程需要通過中試生產(chǎn)線來驗(yàn)證并優(yōu)化生產(chǎn)工藝,排除生產(chǎn)中可能出現(xiàn)的問題和缺陷。
市場始終是技術(shù)落地的試金石。依托實(shí)驗(yàn)室平臺的資源優(yōu)勢,團(tuán)隊(duì)積極參與行業(yè)相關(guān)的學(xué)術(shù)會議和產(chǎn)業(yè)論壇,深入了解產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展?fàn)顩r。
創(chuàng)業(yè)初期,他們面臨著諸多困難,異地合作實(shí)驗(yàn)研發(fā)、檢測考核工作受到嚴(yán)重阻礙,團(tuán)隊(duì)面臨巨大的壓力。但李禹靜始終堅(jiān)信“失敗是成功的墊腳石”,他鼓勵團(tuán)隊(duì)成員保持樂觀的心態(tài),共同尋找解決問題的方法。
作為團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人,李禹靜精心構(gòu)建“需求—資源” 匹配表,進(jìn)行點(diǎn)對點(diǎn)的高效溝通,大大提高了對接效率。在項(xiàng)目推進(jìn)過程中,他創(chuàng)新性地構(gòu)建 “三縱三橫”任務(wù)圖,橫向涵蓋“材料研發(fā)—工藝優(yōu)化—產(chǎn)品落地”三個關(guān)鍵階段,縱向深入“技術(shù)、市場、資金” 三個核心領(lǐng)域,每周定期更新項(xiàng)目進(jìn)度,根據(jù)實(shí)際情況及時調(diào)整方案,確保項(xiàng)目順利推進(jìn)。
在參與各類創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽的過程中,團(tuán)隊(duì)成員緊密合作、全力以赴。朱錦鵬老師和楊凱軍老師不辭辛勞,常常陪伴大家工作到深夜,提供全方位的“陪跑式指導(dǎo)”。同時,邀請各行業(yè)專家在模擬答辯中擔(dān)任評委,這些專家嚴(yán)格把關(guān)、犀利提問。通過與專家、老師的深入交流和團(tuán)隊(duì)內(nèi)部的緊密協(xié)作,團(tuán)隊(duì)的凝聚力和戰(zhàn)斗力也得到了極大提升。
憑借著團(tuán)隊(duì)的不懈努力和卓越創(chuàng)新,團(tuán)隊(duì)的產(chǎn)品和技術(shù)逐漸得到市場的認(rèn)可和青睞。在“挑戰(zhàn)杯”中國大學(xué)生創(chuàng)業(yè)計劃競賽和中國國際大學(xué)生創(chuàng)新大賽等眾多高水平賽事中,李禹靜團(tuán)隊(duì)屢獲佳績。
爐火映照下,那些歷經(jīng)千次錘煉的涂層泛著冷冽的光澤,仿佛在講述一個關(guān)于堅(jiān)持的故事。李禹靜深知,從實(shí)驗(yàn)室到廣闊市場的道路,注定不會平坦。但每當(dāng)看到國家發(fā)展的需要,他就更加渴望國產(chǎn)航空發(fā)動機(jī)能早日披上團(tuán)隊(duì)研發(fā)的“高溫鎧甲”。展望未來,李禹靜充滿信心和期待。他表示,“將繼續(xù)秉承“求是擔(dān)當(dāng)”的校訓(xùn),扎根于材料科學(xué)領(lǐng)域,深耕熱防護(hù)涂層的研究,努力研發(fā)出更新、更強(qiáng)、更尖端的產(chǎn)品,”為我國航天航空科研創(chuàng)新和國家關(guān)鍵領(lǐng)域的發(fā)展貢獻(xiàn)更多的鄭大青春智慧和力量,在科研創(chuàng)新的道路上續(xù)寫更加輝煌燦爛的篇章。(李艷麗 王江雁 羅雨婷 撰稿)

榮獲2024年中國國際大學(xué)生創(chuàng)新大賽銀獎