6月5日,神舟十四号载人飞船成功发射,标志着中国空间站建造阶段首次载人飞行发射任务取得圆满成功。而神舟十四号飞船生命保障系统的关键部件,继续沿用了北京航空航天大学材料学院应用化学系原主任、教授郑天亮的涂层方案和工艺。这一方案曾临危受命,安全护航“天宫一号”任务,并在载人航天领域沿用至今。郑天亮长期从事特种功能材料、腐蚀防护研究,是我国著名的功能材料、腐蚀防护专家。从祖国最南端的岛礁灯塔,到翱翔浩瀚宇宙的航天器,再到高架桥梁的高铁无砟轨道、深入地下的国防人防工程,都大量应用了他研发的特种涂料。在北京市委宣传部、市科协等部门组织开展的北京“最美科技工作者”遴选中,郑天亮当选为年北京“最美科技工作者”。郑天亮在检查“天宫一号”关键部件涂层系统一根麻花启发破解技术难题受做科学管理工作的母亲影响,“科学”二字很早就在郑天亮的内心扎根。这位爱动手、爱钻研的小男孩,总是成为家里的“维修工”——家里的自行车坏了、门锁打不开了,年少的郑天亮总能想办法修好。自制的半导体收音机,从电路设计到画图、腐蚀、焊接、调制,他都能独立完成。对身边的物件,他总是充满了好奇。那时孩子们常收集废弃的烟盒,郑天亮则观察得更加细致,对不同烟盒内包裹的“锡箔纸”起了兴趣,不同品牌的烟盒里,“锡箔纸”的薄厚、硬度、可塑性都有着明显差异。“锡箔纸”真的是锡做的吗?不同的手感是不是意味着其成分不同?郑天亮就读于北京四中时,学校里有个约定俗成的“规矩”,如果学生有感兴趣的科学问题,可以向老师提交一份实验申请,写清要做什么、怎么做。老师认可后,便可以免费使用学校实验室的仪器设备和材料进行科学实验。作为“好奇小子”,他当然不会放过自己的疑问,立刻提交了申请,通过两性氢氧化物的判定办法,确定收集到的烟盒“锡箔”其实是铝箔。化学老师在课前用1分钟的点评肯定了他的“探索”结论,同时提醒,不排除很久以前人们曾用过锡箔。“我特别感谢四中的素质教育和自学能力培养,这其实是一种科技创新的教育,对学生来说,科学的启蒙非常重要。”郑天亮的科研之路,每一步都走得很扎实。而他的第一个科技成果,生长于东北的“黑土地”。黑龙江作为农业大省,农耕拖拉机使用很普遍。但拖拉机经常因故障“趴窝”,当时因技术所限,没有实时的检测设备,维修、排除故障十分费时费力,严重影响了生产效率。如果能做出一台综合测试仪,将拉力、流量等数据转化为电信号,便能对拖拉机等农业机械进行快速有效的检测。拖拉机电子测控仪的研制任务落在了黑龙江,就读于物理专业的大三学生郑天亮,独立承担了燃油流量动态检测的任务。他废寝忘食钻研了几个月,终于画出了图纸,设计出微型涡轮流量计的传感器和二次仪表电路,并用马口铁片和强力胶粘出了涡轮流量传感器模型。模拟试验证实,信号可以正常显示,说明技术思路可行。但高精度加工难住了他,拿着图纸到专业仪表厂求援却四处碰壁,工厂工程师表示,除非请到八级钳工在显微放大下手工制出模具,再去浇铸冲压,仅靠机械加工绝不可能。突破无望,老师们也觉得恐怕得放弃,急得郑天亮嘴角都起了泡。一次,一起打球的球友看他情绪不佳,第二天便为他带回了早饭——一根麻花,来安慰他。“看到麻花螺旋结构,我当时脑海中灵光一现。”苦思冥想多日的困惑,在看到麻花的瞬间受到启发,正螺旋曲面的微积分理论可以变通用在零件制造上,只需几步操作,就能在机床上加工出想要的零件。他哈哈一笑,吃掉了麻花,转身便到系办工厂,在老主任的指点下,亲手操作车床、万能铣床,在显微放大下,终于做出了直径2.1毫米的正螺旋曲面涡轮,整个难题迎刃而解。电磁学、机械加工、材料科学、电子控制等涉及多个专业的知识,都凝聚在这台拖拉机电子测控仪的微型涡轮流量计中。最终的成品甚至不需要油路管道的脉动流量驱动,只需吹上一口气,流量计传感器中的涡轮就轻快地转了起来,频率计显示着转速。棘手的难题,就这样被一名大三学生破解了。“这是我的第一个成果,是我亲身跨越不同学科做出的重要贡献。我这辈子能走上科学技术研究的道路,这个项目可以说是奠定了基础。”郑天亮说。一项发明火遍半个中国研究生期间,郑天亮跟随导师作防腐涂层论文的同时,开始接触特种功能材料的研究。这是典型的交叉学科领域,几乎每项新的研究,都必须积累相关领域的基础科学知识。例如用于船艇的减阻涂料,需要科研人员精通流体力学、高分子材料、涂料科学等多领域知识,“减阻的一个重要问题是研究层流、紊流的转捩点,如果没有流体力学的知识,科研是没办法深入的。再比如雷达波隐身材料的研究,必须从电磁波传输方程和数学建模起步。”从基础理论到应用科学,再到工程应用,最终做出工业产品,郑天亮踏踏实实地推进着功能材料的“产学研一条龙”。早在年举办的中国首届科技成果交易会上,仅是中国铁道科学研究院在读研究生的郑天亮,就凭借转让的功能材料技术成功“救活”了两家企业。如果机械设备上出现锈死的螺栓,工人就无法轻松开展维修,必须凿、锯甚至用气焊烧。郑天亮的导师带领一位负责红外分析的工程师研究了两年,成分分析红外光谱做了很多次,最终产品的效果却总是比不上国外的同类产品。郑天亮提出,不宜过度依赖光谱分析模仿,开发产品必须抓住主要矛盾,从机理出发,建议更改配方。更新配方的松锈液拿到一台清代的老式蒸汽机车上进行试验,马上见效——对准锈死的螺母一喷,几十秒钟就能拧开,现场的老工人都不由得鼓起了掌。在交易会上,铁科院这项技术转让给了两家困难企业。老区厂长将松锈液改名为螺栓松动剂,一经上市,立刻火遍半个中国,两家企业也迅速“起死回生”,在上世纪80年代,老区工厂新产品车间10个人投资几万元,一年的产值利润就相当于同厂名员工在投资万元碳铵化肥设备所产出的产值利润。“那时候普遍缺电,变电站每个维修人员的侧兜里都装着一瓶螺栓松动剂,大大提高了效率,这句话一点都不夸张。”谈到这项发明,郑天亮的语气里满是自豪,这项发明的产品价格并不贵,但附加价值极高。当时,这项技术应用最多的领域是电力系统,让维修不再需要长时间拉闸限电。在维修时争取到的每一分钟,都意味着挽回大量损失,电厂、企业、百姓都因此受益。直到现在,这个产品依然被工程一线人员使用。一个个技术创新、技术突破的成功实现,让郑天亮越来越有底气和自信,敢于坚持真理。年,他前往美国做访问学者期间,接触到了一个汽车工业镀锌材料项目,围绕镀锌钢板电清洗、电酸洗与电镀自动化生产线的渗氢和氢鼓泡的难题,美方科学家已经攻关了9个月。但郑天亮甫一接触就发现了问题,“他们的
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