【海川化工先驱】刘若庄—中国计算化学的奠基人

美荷科学家通过“计算化学”开发出新型高聚材料


中国网
2014-05-20 · 中国网官方账号
科技日报讯 最近，美国IBM研究所与加州大学伯克利分校、荷兰埃因霍芬理工大学等单位科学家合作，通过“计算化学”将实验室实验与高精计算相结合，模拟新材料的形成反应，开发出两种能循环利用的新型高聚材料，有望给运输、航空、微电子等行业的加工制造带来变革。

据物理学家组织网近日报道，这些新材料首先具有抗开裂性质，强度高于骨骼，还能变形自愈，所有材料能完全恢复成最初原料的样子。而且，它还能“变身”成新的聚合结构，强度再增加50%，成为另一种超强轻质材料。相关论文发表在当天的《科学》杂志上。

航空材料需要有良好的抗开裂性，但目前的聚合材料抗开裂能力有限，而且很难循环利用，不能重铸、自愈或热分解，废弃材料只能用废渣填埋法处理。研究小组发现的是一个新材料“家族”，其属性可按照需要广泛调节，也为探索研究和应用开发带来更多机会。他们开发出的两种新型材料各具特色，包括高硬度、耐溶解、开裂自愈强化等。

这些新型聚合材料原料廉价，通过冷凝反应大分子连在一起，小分子形成水或乙醇。反应简单而容易调节。在250℃时，聚合物通过共价键重组，除去溶剂变得比骨骼还强，但缺点是脆而易碎。它在高pH值水中分毫无损，但在低pH值水中会选择性分解，因此适当条件下，能可逆地变成最初材料形式，重新形成新的聚合结构。而且，把聚合物与碳纳米管或其他强化填充剂混合，高温加热后能变得更强，拥有类似于金属的性质，用在飞机、汽车上。

在室温环境下，能形成另一种像弹力胶似的聚合材料，溶剂嵌在聚合网络中，不仅强度比大部分聚合材料更高，而且仍保持柔韧性，就像橡胶带。如果开裂，把碎片拼在一起，能在几秒钟内重新形成化学键而连成一个整体。这种性质让它能在中性环境实现循环利用，在需要可逆重组的应用领域大显身手。

研究人员指出，这种非传统的方法将带来许多前所未有的新材料，加速新材料的开发过程。 “虽然高性能材料研究已取得巨大进步，但目前设计的聚合材料还缺乏许多基本性质。新材料创新在应对全球挑战、开发新产品等方面非常关键。”IBM研究所先进有机材料科学家詹姆斯·海德里克说，“现在，我们能通过计算来预测分子在化学反应中会怎样，制造出新的聚合结构，帮助推动新材料的开发，满足交通运输、微电子或先进制造行业中对复杂先进材料的需求。”（

刘老一路走好！

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唐敖庆先生不止是吉林大学的定海神针,也是中国化学史里程碑式的人物。在化学界自称唐先生弟子的人很多，大概都想证明自己属于名门正派，关于唐先生的弟子，在学界流传最广的有唐门八大弟子之说。


唐先生的八大弟子并不象一般人想象地那样是唐先生比较杰出或者比较亲密的弟子，而是有特定的历史背景，1963年教育部委托唐先生在长春办一个结构化学领域的物质结构讨论班，找了全国家比较有前途的一些青年教师参加，共8个人。唐先生是老师，这8个成员后被称为中国量子化学界的八大金刚，也称唐敖庆八大弟子。

这是唐门八大弟子的标准照，即时在吉林大学的文献中，也是采用的这张照片。这是1965年唐先生和弟子的合影。,右起:鄢国森(四川大学),江元生(南京大学),刘若庄(北京师范大学),戴树珊(云南大学),唐敖庆(吉林大学),张乾二(厦门大学),邓从豪(山东大学),孙家钟(吉林大学),古正(四川大学).

这八个弟子中，鄢国森先生曾经担任过四川大学校长，江元生先生1991年成为科学院院士，刘若庄先生1999年成为科学院院士，张乾二先生1991年成为科学院院士，邓从豪曾任山东大学校长，1993年成为科学院院士，孙家钟先生1991年成为科学院院士。

令人遗憾的是，八大弟子中的邓从豪先生，在唐先生住院的第二年也就是1998年就辞世了，走在了老师的前面，享年78岁。

唐门八大弟子，五个院士、两个大学校长。

先生一路走好。

致敬科学家！

rattki@china 发表于 2020-10-10 13:57
致敬科学家！

所以说数理化是相通的