这学期我们高分子材料与工程专业的大四同学有一门大课《高分子材料工程设计与实践》,我和同事王老师联合申报了一个题目《基于气敏高分子/光纤光栅的分布式广谱气体传感系统研制》,拟定的内容则是“聚酰亚胺、聚苯胺、聚醚砜等气敏功能微纳米膜制备,分布式光纤光栅的表面改性,气敏高分子材料在光纤光栅上的精密微纳旋涂成型,气体传感系统的气敏测试,相关的构效关系分析和优化设计”。全班35位同学中有13位同学(内含7名推免读研生和6名考研生)选择了这个题目。
昨天在实验现场我看了GAO YS和其他几位同学做的聚醚砜气敏测试结果,非常高兴!经过氢氟酸刻蚀后的细径光纤Bragg光栅/聚醚砜传感元件呈现出来很高的气敏应变值(高达40个微应变,从而有望大幅度提高气体检测灵敏度)、很好的测试结果重复性、快速的气敏响应性,远远超出了我的预期,非常非常棒!
相关同学也都在准备课程效果验收答辩PPT、WORD报告,我也提出了三重问题,请同学们特别考虑。第一重问题是:根据我们平时掌握的材料科学和物理化学等方面的知识,尝试着分析“有热力学平衡态吗?其平衡态所对应的气敏应变值有何实际的物理意义?动力学过程的特点是什么?有何规律?影响因素是什么?如何按需调控?”;第二重问题是:“这种传感元件的气敏机理究竟是什么?如何从他人的研究成果中找到相关的理论依据?如何根据我们自己的实验结果证实这种机理和依据?”;第三重问题则是:“我的大胆猜想是什么?用什么实验和结果能证明我的猜想是对的?”
个人以为,科学探索和原创发现并不是天上掉馅饼,而是有迹可循、环环紧扣、层层递进的。也衷心希望本科生同学们能在这个专业工程设计与实践中“发现和再发现”,而非那种填鸭式的被动学习!其实,大家在适当的环境下也可以提出来科学猜想,而不是只有羡慕他人的份!
附上昨天的一张实际测试结果图吧。也希望能和气体传感器研究人员分享我们的探索结果,相互启发,共同进步。