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我校直博生万思杰在世界顶级期刊《PNAS》发表论文

日期: 2018-05-14       审核人:王文文      浏览次数: 

201857日,我校化学学院2014级直博生万思杰同学以第一作者身份在世界顶级期刊《PNAS》上发表题为“Sequentially bridged graphene sheets with high strength, toughness, and electrical conductivity”的论文,他也是北京航空航天大学从本科开始自主培养的第一位在《PNAS》上发表论文的博士研究生。论文发表后,《人民日报》头版,新华社以及美国纳米技术与纳米科学网等中外媒体广泛报道了这一研究成果。

2010年,怀揣着空天报国梦想,万思杰考入北京航空航天大学;2014年,以优异的成绩保送本校直接攻读博士学位,同时经过严格的面试筛选,被高等工程学院的精英博士班录取,师从江雷院士和程群峰教授,研究方向为仿生多功能石墨烯纳米复合材料,参与了多项国家自然科学基金,科技部973等项目的研究工作。

 

 

 

应用导向的道法自然研究

作为一名具有航空航天背景的材料物理与化学专业博士研究生,万思杰同学在江雷院士和程群峰教授的指导下,始终将自己的研究方向定位于航空航天应用需求上,例如,未来飞行器需要轻质超强韧高导电的优异电磁屏蔽材料,为此,他将目光瞄准素有材料之王美誉的石墨烯,立志将石墨烯纳米片组装成高性能多功能的石墨烯纳米复合材料,并在航空航天领域具有一定的应用前景。在江雷院士和程群峰教授师法自然的学术理念熏陶下,万思杰同学努力在自然界寻找最优化的仿生组装策略。

 

 

 

天然鲍鱼壳具有优异的力学性能,主要是由于其内部规整的层状结构和丰富的界面相互作用。受此启发,万思杰同学已经仿生制备了一系列优异性能的石墨烯纳米复合材料。在前期研究基础上,在程群峰教授的指导下,万思杰同开发了新型π-π共轭键和共价键有序交联策略,仿生构筑了超强、超韧、高导电的多功能石墨烯复合薄膜,其拉伸强度与商用碳纤维复合材料相当,且韧性远超后者。此外,万思杰通过原位拉曼表征,从分子尺度揭示了π-π共轭键和共价键有序界面交联作用的强韧机制,这为制备高性能石墨烯纳米复合材料提供了重要理论指导。同时,该石墨烯复合薄膜还具有高导电性能、高电磁屏蔽性能,以及优异的抗腐蚀性能和耐疲劳性能,有望代替目前广泛应用的碳纤维复合材料而应用于航空航天、汽车、柔性电子器件等领域。

做科研,不能只知其表,不知其里;同时它也需要耐心,贵在坚持。这个研究的基础性能数据其实在三年前就得到了,而论文现在才得以发表,这里面充满了各种酸甜苦辣的故事万思杰回忆道,当时程老师跟我说,一个好的研究成果一定要揭示高性能背后的规律性原理,这样才能真正推动科学的进步。为此,在程老师的指导下,我做了将近一年的原位拉曼测试,期间经历了各种失败,也有过偷懒放弃的念头;在此我要特别感谢程老师,程老师坚忍不拔的科研探索精神和以身作则的科研态度,始终激励着我,是他不断的鼓励让我坚持下来,并最终获得了理想的数据。

 

学术交流碰撞出创新之花

在江老师和程老师课题组,一个最大的优势就是学术交流资源丰富。万思杰说道,只有不断的交流,你才能学到更多的知识,正所谓三人行,必有我师焉,在与论文合作者美国工程院院士Ray H. Baughman教授的讨论中,我学到了科学研究就是要回答一个个不起眼的问题,为此,在论文投稿前,我们补充了大量的表征数据,进一步夯实了结论,并使论文得以顺利发表。万思杰同学在博士期间一直热衷于参加各种国内外学术会议,他喜欢跟不同领域的科研工作者进行交流,拓宽自己的知识面,并主动寻找交叉合作的机会。

 

 

 

甘于奉献,全面发展

在完成繁重科研工作的同时,万思杰同学也积极参与学院的学生工作,作为化学学院14级博士班班长,认真开展班级建设,组织多种学术活动,努力发挥好学院和同学之间的桥梁作用,有强烈的集体荣誉感和责任心;作为博士高年级党支部书记,带领支部成员一起认真学习党的先进理论,与时俱进,不断加强思想政治修养;并多次作为报告代表参加学院组织的学术交流活动,给低年级本科生和研究生分享自己的科研心得,努力使自己成为德才兼备,知行合一的北航人。

 

不忘初心,继续努力

万思杰同学在博士期间一直保持着实事求是,刻苦钻研,求实创新的科研态度,并取得了一系列优异的研究成果。截至目前,以第一作者身份在Proc. Natl. Acad. Sci. USA (1篇,正封面), Adv. Mater. (1), ACS Nano (3), Adv. Funct. Mater. (2篇,分别选为正封面和背封面), Nanoscale (1), Adv. Mater. Interfaces1篇)等国际知名期刊发表9SCI论文,其中2篇被选为ESI高被引文章,影响因子之和超过106,并被邀请在《科学通报》撰写封面文章。此外,以非第一作者身份发表SCI论文2篇,并且申请发明专利5项。曾获得博士研究生国家奖学金,博士研究生卓越学术基金,2次获得工信部创新奖学金二等奖,研究生优秀科技创新团队校长奖学金,校优秀研究生,校优秀学生干部奖学金,北航三好学生,连续三年获得北航研究生优秀学术论文奖,连续三年获得博士学业奖学金一等奖,中国化学会2017年全国高分子学术年会优秀墙报奖,中国化学会第30届学术年会优秀墙报奖等。

最后,万思杰同学深知,过去的成就已成为昨天,未来的科研道路还很长,他不会止步于此,不忘初心,砥砺前行,继续努力,争取不久的将来取得更加优异的成绩,回馈母校北航,回馈社会

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