在线特别报道:这位纳米专家在思考大局 - 彭博社
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像韩杰这样的美国培训科学家在北京推动中国在科学和技术方面的成就方面发挥着重要作用。韩是一位48岁的纳米技术专家,曾在美国的NASA和IBM工作,去年回到祖国中国,现在是上海新成立的国家纳米技术工程研究中心的主任。该中心是中国努力建立一个能够处于新兴产业前沿的纳米技术基地的关键部分,重点关注纳米电子学和纳米生物技术的实际应用,而不是纯研究。
目前正在上海郊区建设该中心的实验室。韩表示,到明年年底,中心将拥有自己的半导体制造厂,月产能力为100万片晶圆。它还将设有生物技术和纳米材料的单元,配备化学气相沉积设备,以生产碳纳米管、单晶纳米线、纳米薄膜、纳米涂层和纳米颗粒。
虽然很多人指责中国抄袭其他地方的发明,但韩表示,他的目标之一是避免简单重复美国科学家的工作。中国必须想出创新的方法,利用纳米技术解决这个仍有大量贫困人口的新兴经济巨头所独特的问题。
“独特的东西.”
“我正在进行的研发与我在美国所做的截然不同,因为我们有不同的市场需求,“韩解释道。“大多数人只是简单地跟随美国的方向。这无法让中国处于领先地位。我们必须为中国的需求做一些独特的事情。我认为中国不应该跟随美国的方式。”
“在我的中心,“韩补充道,“我们更专注于节能,因为能源在中国是一个大问题。“韩和他的科学家们正在研究利用纳米技术提高中国的石油生产。他的中心正在与位于山东省东北部的一个国有油田合作,利用重油生产无烟柴油,这是一种否则很难转化为有用燃料的物质。
“我们正在尝试通过添加一些可以作为催化剂的纳米添加剂,将重油转化为轻油,“韩解释道。为此,他和他的同事将使用稀土的纳米颗粒,这是一种高度反应性的材料,尽管名字如此,但在内蒙古等地非常丰富,并将其添加到重油中。稀土随后可以作为催化剂,促使爆炸将重油转化为轻油。“我们将把这项技术投入生产,并迅速将其推向市场,“他说。
更清洁的浆料。
中国仍然主要依赖煤炭满足其能源需求,韩对纳米技术能够使中国的煤炭供应更清洁、更高效持乐观态度。大约10%的中国发电厂使用水煤混合物或浆料,这比石油便宜且比煤炭更高效。政府计划增加浆料的使用,因为中国有大量煤炭而石油却很少。但韩表示,浆料不仅在发电厂中产生比石油更多的灰尘和空气中的一氧化碳,还会产生一种难闻的副产品,硫化氢。
他相信,纳米技术可以发挥作用。韩想利用稀土纳米颗粒作为催化剂来分离和去除氢和硫。“我们可以减少沉积物,这样当发电厂燃烧煤炭时,你就不会在墙上留下需要经常清理的残留物,”他说。这不仅会降低维护成本,还意味着空气更清洁。
韩说,他的中心也可以帮助减少能源需求。例如,他正在进行一个项目,以提高路灯的效率。荧光灯有一个叫做电子镇流器的组件,它将磁镇流器、启动器和变压器结合成一个更易于安装和维护的节能单元。
太兴奋而无法入睡。
“传统上,镇流器用于家庭和办公室的荧光灯,但不用于高强度放电灯,因为灯太热,”他说。在纳米领域,材料对温度的敏感性较低,因此如果在路灯中使用纳米材料,应该可以实现节能组件,韩说。现在,韩的中心正在与四川省的一家公司合作,该公司多年来一直在尝试传统方法来解决高强度灯的热问题,但未能成功。
“他们日夜工作了一周,”韩回忆道。“他们打电话给我,说‘嘿,这些结果非常令人兴奋。’他们感到非常兴奋,没能睡觉。”他表示,合作始于二月份,现在生产正在进行中。
对韩来说,在中国并不容易。与许多在美国生活后回国的“归国人员”一样,他的家人并没有和他一起回来。韩的妻子和九岁的儿子仍然留在加利福尼亚。但在职业上,这样的项目为韩提供了他在美国没有的挑战。
“当我在NASA工作时,我只是待在实验室里,专注于NASA、国防部和能源部的需求——而不是一些来自你真实经验的项目,”他说。“在中国,我真的想立即解决问题。我今天就构建技术。我希望明天它能被使用。”
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