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  【讲述】

  新学期开学在即,许多高校以饱含心意的“一纸素笺”,与新生们“深情谋面”——

录取通知书里的“秘密”与心语,你读懂了吗

  编者按

  这个夏天,多所高校的录取通知书“火”出了圈。在新生与大学的第一次“亲密接触”中,一张张展示大学历史文化、承载办学特色与成就的录取通知书宛如一位位“信使”,向新生传递着学校的价值追求、人文精神。

  “火”出圈的录取通知书背后,有着怎样的动人故事和殷切期待?我们带您走近几支参与录取通知书设计与制作的团队,在他们的娓娓讲述中,共同感受“力透纸背”的良苦用心。

研发特种涂层 护航“国之重器”

讲述人:哈尔滨工业大学化学与化工学院教授 吴晓宏

  这个暑假,我们团队自主研发的航天器用特种涂层被应用于书签上,作为哈工大录取通知书的一部分,与即将入学的青年学子见面了。

  书签虽小,但科技含量满满,上面的涂层大有来头。

  2017年,我带领科研团队开始参与“天问一号”火星环绕器相关研制工作。环绕器从地球到火星的飞行之旅漫长而遥远,在长时间极端恶劣环境下,如何保持环绕器上的五星红旗标识不褪色、不脱落?经过一年多紧张攻关,我们开发出了集抗辐照、低挥发和耐高低温交变等性能于一体的特种涂层材料,并经特殊工艺套印在铝板上,解决了这一难题。2020年10月1日,正值国庆和中秋双节,当看到“天问一号”环绕器上鲜艳的五星红旗从茫茫宇宙为祖国的生日献礼时,我和团队每位成员都深感自豪。

  与国家重大战略同频共振,“立足航天、服务国防、长于工程”,是哈尔滨工业大学长期形成的优势特色。2003年博士毕业留校后,我一直在思索,如何才能把自己的专业所学与国家需要相结合。多次调研后,我发现在航天领域有一个重要环节——给航天器表面涂覆功能涂层,相当于为航天器穿上多功能“外衣”,以提高其性能和可靠性,而传统技术已无法满足这一要求。为此,我将研制新一代航天器特种功能涂层与防护技术作为自己的科研方向,立志成为航天器功能的实现者和安全的守护者。

  2009年,我国探月工程嫦娥三号研制过程中遇到减重难题,迫切需要用镁合金机箱替代铝合金,但其应用前提是必须突破镁合金表面难以制备高散热涂层的技术瓶颈。在镁合金表面涂覆高结合强度的涂层本身就非常难,而要具有高散热功能,更是难上加难。我们自主创新、另辟蹊径,经过上千次试验—失败—再试验的过程,终于发明了具有高结合强度高散热能力的热控涂层原位生长技术,实现了轻质镁合金机箱在航天器中的应用,成功助推“嫦娥奔月”。

  2015年,我国“风云四号”气象卫星研制过程中需要耐高温消杂光黑色涂层,这是保障探测精度的重要核心材料。但已有的进口涂层存在污染镜头风险,不能满足使用要求,必须自主研发。接到这个艰巨任务后,我和团队夜以继日、不懈攻关,成功研制出低污染高性能消杂光黑色涂层。2016年12月,“风云四号”卫星发射升空,对地综合观测能力全球领先。

  20多年科研工作中,我们赶上了中国航天事业蓬勃发展的好时代,在科研取得突破的同时,我和团队都收获了可贵的成长。

  过去一段时间,化学、材料、生物、环境被坊间传为四大“天坑”专业,这其实是一种误解。新材料产业是战略性、基础性产业,也是高技术竞争的关键领域。国家发展新兴产业、高科技都离不开材料,前景非常广阔。我想,这份通知书正是用我们的故事告诉广大青年学子:始终把自己的理想抱负与国家重大需求相结合,就能成就有价值的人生。

千年不坏之纸 书写闪亮青春

讲述人:复旦大学中华古籍保护研究院常务副院长 杨光辉

  这个夏天,送到每位复旦大学新生手中的录取通知书,用的都是一种特殊的纸张——开化纸。用校长金力的话来说,“它承载了古法造纸工艺与复旦先进科技,诠释了‘博学而笃志,切问而近思’的精神”。这份“中国式浪漫”,还要从中国科学院院士、复旦大学原校长,中华古籍保护研究院院长杨玉良说起。

  传统写印材料——纸张和墨都是高分子材料。长期以来,古籍保护的核心疑难问题就是修复材料,而难中之难是适合修复古籍的纸张缺失。作为新中国培养的第一代高分子科学家,杨玉良院士直面难题,领衔从事纸墨等核心写印材料的科学研究。

  探寻的目光,投向民间。杨院士逐渐锁定了“开化纸”这一古老纸张。他发现,浙江衢州开化县的黄宏健等人,从事开化纸恢复工艺多年,由于缺乏现代科学技术指导,多年摸索不得门径。于是,杨院士亲赴开化县考察,并设立院士工作站,拉开了新开化纸工艺恢复的序幕。

  杨院士从组建与纸张研究相关的生物、化学研究团队入手,团队成员通过实地考察开化纸、江西铅山连史纸、四川夹江状元红纸、安徽泾县宣纸、福建连城连四纸以及日本美浓纸、埃及莎草纸、以色列死海古卷(羊皮书),并到访德国汉堡大学写本文化研究中心等地,广泛了解世界范围内手工纸生产与修复应用情况,逐渐确立了开化纸工艺恢复及再造方案。

  基本确定的主要造纸原料是北江荛花。然而,荛花野生资源严重不足,采集规范性差,加工处理缺乏标准化流程和指标体系。为此,团队里生物研究方向的钟扬教授带领成员开展攻关,对荛花品种进行充分的多样性和遗传结构分析,逐步构建起以人工种植、组织快繁等手段为基础的造纸植物人工快繁体系。

  有了原材料,漂白又成为新的“拦路虎”。谢守斌博士发明了“荛花树皮纸浆无损漂白方法”,用漆酶将荛花韧皮纤维漂白至远超宣纸的白度,而纸浆中决定纸张寿命的关键因素——纤维素聚合度丝毫不降低,可保证开化纸千年不朽。此外,团队还提出了干热和湿热条件下开化纸纸张纤维素降解的不同路径和先后顺序,通过聚合度、结晶度等的测量,测定新造开化纸的寿命,确保开化纸的质量……

  有了科技介入,开化纸重获新生,被用于古籍修复、版画和书画创作,还用于制作复旦新生的录取通知书,展示着科学、人文与艺术的奇妙融合。而接到开化纸录取通知书的复旦学子,也能够体验传统与现代的融会贯通,生发出无尽的想象与热情。期待他们用奋斗之笔,在千年不坏的开化纸上书写闪亮的青春之为。

薄如蝉翼之钢 镌刻灼灼初心

  讲述人:首钢集团有限公司技术研究院镀锡板首席工程师、北京科技大学材料科学与工程专业博士研究生 方圆

  北京科技大学“以钢为纸”的本科生录取通知书惊艳亮相,主体是用薄如蝉翼、光似镜面的“5G钢”制作而成,由北科大和首钢联合研发。通知书背后,是中国科研团队“从追赶到领先”的逆袭故事。

  5G钢又名蝉翼钢,以厚度薄如蝉翼而著称。研制如此薄的钢材,夹杂物微细化是一大难题。举个例子,高端的汽车面板厚度最薄为0.5毫米,要求夹杂物尺寸不超过50微米。蝉翼钢厚度最薄仅为汽车面板的14%,夹杂物尺寸要求进一步减小60%以上,最大尺寸不得超过20微米。国际上仅有少数先进钢企掌握这一技术,而且连铸周期长、生产效率低。

  我们组建了蝉翼钢科技团队,依托首钢京唐公司洁净钢生产平台,提出夹杂物逐级控制思路,基于转炉低氧出钢、精炼防聚集、中间包强化去除、结晶器流场控制等策略,率先实现了高效高洁净。

  完成夹杂物攻关后,另一大瓶颈是超薄规格冷连轧。一般而言,钢材厚度越薄,宽度越宽,轧制难度越大。在低碳钢技术领域,国内外先进钢企都采用酸连轧—退火—双机架二次冷轧工艺,国际最薄厚度为0.10毫米,最大宽厚比为7500。传统技术下,酸连轧及二次冷轧压下率大,轧制负荷高,且0.16毫米以下规格在二次冷轧时对张力、轧制力的控制稳定性要求高,高效稳定生产难度极大。

  在国内外没有先例的情况下,团队成员一次次“头脑风暴”。既然现有条件下无法取得突破,那么,为何不改变现有条件?于是,团队把突破点放在张力上,决定提高张力,以有效降低轧制力,从而实现厚度减薄。

  传统轧制时,张力通常是材料屈服强度的30%~50%,如果提高到50%以上,就极易因微小波动而导致局部开裂甚至拉断。果然,试验初期,当张力提高到屈服强度的60%以上时,我们经常会听到“砰”的一声——发生了轧制断带。有时,一天甚至会断两三次。我们认真分析原因,终于发现,带钢厚度的微小波动会导致张力波动超过50%,从而发生断带。新的问题产生了:如何降低大张力下的张力波动难题?经过一次次摸索,我们最终通过改变传统轧制策略及控制系统,将响应时间缩短为原来的三分之一,实现了超大张力稳定轧制,最薄厚度从0.10毫米突破到0.07毫米,最大宽厚比从7500突破到11400,创造了新的世界纪录,有力支撑了5G设备减量化。

  如今,中国钢铁制造业年产量稳居世界第一,我们已经在“蝉翼钢”“手撕钢”等许多方面拔得头筹,可仍有不少“卡脖子”难题等待攻克。希望即将迈入校园的学弟学妹们珍惜青春韶华,勇做复兴路上的“钢铁脊梁”。

翠竹承载锦书 诉说绿色故事

讲述人:浙江农林大学竹制录取通知书研发团队负责人 王韬

  依托学校在竹子研究和竹材加工领域的科研优势,我们连续9年研发以竹子为原材料、以刨切微薄竹技术为核心的录取通知书,并融入新的专利技术不断迭代升级,相关技术获8项国家专利。

  竹制录取通知书的研发,开始于2015年3月。当时,刨切微薄竹技术虽已成熟,但要制作成录取通知书还是有难度的。我们用了近两个月时间,通过技术革新、反复印刷试样,最终在当年5月30日,制成了厚度为0.75~0.8毫米的录取通知书样本。为了解决竹材对折容易断裂的问题,每份录取通知书使用的都是双层刨切微薄竹,并在两层刨切微薄竹中镶夹了超薄无纺纱布,再结合激光断点打孔技术,很好地避免了断裂风险。同时,使用先进的热压、防腐、印刷等技术处理,确保录取通知书字迹清晰、耐压耐折、便于收藏和保存。

  此后,我们又不断尝试将复合竹材的强度加强、将材料的厚度降低,实现了多种技术革新。例如,2020年,从竹基材的柔韧性和防霉技术入手,实现了录取通知书柔性强、可任意卷曲折叠,并且无毒、无害、防霉的特性;2021年,进一步增强了柔韧性和透光性;2022年,开始探索全国首款3D手工制作的竹制录取通知书……现在,我们的录取通知书制作过程中无废水、废液产生,采用改性淀粉胶黏剂,通过物理加工和手工3D制作,全过程绿色环保,充分体现了生态文明理念。

  2023版录取通知书,不但继续采用3D手工制作,而且材质更薄更坚挺,厚度差不多和3张普通A4纸相当,可任意对折、侧压,甚至可以像纸张一样卷曲成轴。

  竹子是记录历史文化的重要载体,也是生态环保材料,有很强的固碳能力。竹制录取通知书,不仅具有文化属性和科技含量,还向新生传递着学校崇尚生态、发展科技、弘扬文化的价值理念。

  几年来,在录取通知书的设计制作、迭代升级中,我们的设计团队也在不断扩容。期待更多绿色的“种子”在校园里萌发、生长,为美丽中国添彩增色。

  项目团队:光明日报记者 张胜、张士英、颜维琦、陈鹏、陆健、王斯敏 光明日报见习记者 李家欣 光明日报通讯员 陈胜伟 

  《光明日报》(2023年08月21日 07版)

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作者 绿色华夏网

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