【国家扶持项目】邹炳锁,1965年1月生于吉林柳河,1991年底于吉林大学化学系获得博士学位,同年入南开大学现代光学研究所做博士后,之后就职于中科院物理所,期间作为访问学者于1996年-1999年在新加坡国立大学和美国佐治亚理工学院开展学术访问研究。2000年入选中科院百人计划,2005年担任湖南大学985二期平台纳米光子学方向首席科学家,2006年获批教育部长江学者。曾任北京理工大学材料学院院长、现为北京理工大学微纳技术中心常务副主任,是国内最早从事倡导与开展纳米光子学材料与技术的研究者之一,2010年曾获得湖南省自然科学一等奖。已在NL、JACS、Small等国内外高水平专业学术杂志发表SCI论文近300篇。
年近半百的邹炳锁教授谈起纳米光子时,眼睛里依然闪现着孩童般的光芒。
小时候的他并没有想到,这一生他会和材料科学有这么一个漫长的约会。
那时他的梦想,在看到山区缺医少药的窘境后,只是希望能成为一名赤脚医生——行走在吉林大山深处的林区农场,为更多的农民和工人家庭带去健康与平安。
现在的他,工作时也会和医生一样穿起白大褂,但他步入的不是病房,而是安装着一台台精密仪器的实验室。在那里,一个个科学奥秘等着他去探索,一个个研究设想等着他去证实。
纳米光子材料的研究,凝聚了邹炳锁一生的心血与付出,危机意识渗透到了他每天的工作中。在他看来,科研是一种与时间赛跑的艺术,只有分秒必争,才能赢得最终的胜利。
“纳米光子将改变未来的生活”
近期,美国加利福尼亚州萨拉托加市林布鲁克中学18岁的女中学生伊莎?哈尔发明出了一个有指节般大小的超级快速充电设备,只需20秒就能将一块电量为零的手机电池充满电!普通手机电池充满电量一般至少需要一小时甚至数小时以上,然而伊莎的革命性发明却将使得手机充电从此变得快速和简单。由于这个具有革命性意义的发明,18岁的伊莎一举获得了“英特尔基金年轻科学家大奖”和5万美元的奖金!
伊莎的这个“新发明”就和纳米技术息息相关。
然而说到邹炳锁和纳米光子的相遇相知,要从上个世纪八十年代开始说起。
在吉林大学读研期间,邹炳锁读到了一篇日文文献,内容是关于纳米粉体(也称超微粒)的研究。文献中提到了一个重要的观点,纳米粉体在未来材料中会有革新性的应用。基于这一观点,邹炳锁开始尝试合成多种透明性纳米粉体材料,制备完成后他发现这些材料有很多的物理特性没有得到真正的研究。出于一个科研工作者的敏感,邹炳锁隐约意识到了纳米材料在未来的发展前景,他开始把更多的精力投入到这个新的研究领域上,积极探索纳米材料的物理特性。
纳米光子听起来很玄妙,为了便于我们的理解,邹炳锁教授形象生动地向我们解释道:“目前,电子在社会中有广泛的应用,像我们使用的很多电子产品都是电子控制的,但是电子也有弱点——电子有电荷,不同电子空间上在一起会排斥,而光子却能最大限度地弥补这一缺点,因为光子和光子之间是基本不会出现排斥现象的。这意味着微纳米尺度中可以放无数个光子,甚至不同光子还会产生不同的色彩。我相信,未来光计算机会被广泛应用,因为它的运算速度比电子计算机快很多,处理问题的规模也更海量。”
展望未来,纳米光子学将发挥更大的威力,而它们的运用将会极大地改变人类的生活。在能源方面,纳米结构尺度下的光子能够转化为能量,可以代替即将枯竭的资源,如正在研究的量子点太阳能电池,不久就能进入我们的生活中;在环保方面,纳米光子可以协助解决环境污染,使之降低到允许的范围内;值得一提的是,量子点LED是邹炳锁带领其团队科研人员正在研制的一款新一代光源产品,过去使用的稀土材料耗费资源较大,现在改用半导体量子点做出的发光器件,耗费的能源更少,尺寸更小,亮度更高;在医疗方面,用量子点标记癌细胞将是未来医学上了解和解决这种顽疾的重要手段;在军事方面,微纳结构的光学隐身将在军用飞机上得到广泛的应用——在飞机表面涂上特殊涂层就不会被对方看到。目前,很多相关研究还处在实验室试验阶段,但是前景非常明朗。