35岁以下科技创新35人!走进陈志杰的新材料世界
近日,美国麻省理工学院主办的《麻省理工科技评论》发布了“35岁以下科技创新35人”亚太区入选者名单,浙江大学杭州国际科创中心(简称科创中心)超分子新物质创制创新工坊(简称超分子工坊)陈志杰研究员榜上有名!
“35岁以下科技创新35人”亚太区发布仪式
左二为陈志杰
陈志杰到底因为什么而入选,他的“黑科技”又有什么神奇之处,未来他将在科创中心开展什么有趣的工作呢?
1克!7000平方米!他用超多孔材料储存氢气
入选MIT“35岁以下科技创新35人”,陈志杰研究员主要靠的是一种神奇的新材料。他通过从分子层面构建多孔结构合成的这种新材料,每克表面积超过7000平方米。这是什么概念呢?相当于1克只有花生米重量的物质,表面积竟然有一个标准足球场大小。
作为目前吸附储气功能最强的材料之一,此材料已经被成功运用于高性能氢气和甲烷储存,而这都是此前传统技术和材料无法实现的“超能力”。
“我研究的是新型多孔材料,”陈志杰说,其实人类利用多孔材料的历史非常悠久,传统合成的多孔材料主要包括分子筛和活性炭,这两类材料都已广泛运用于工业催化、吸附等生产生活领域,而陈志杰研究的功能晶态多孔材料则可应用在更细分的特殊领域。
“比如碳捕集、空气中水富集、不对称催化、吸附分离,我们的新型多孔材料在这些特定细分领域都有一定优势。”陈志杰说。新材料有结构多元且可调控、高孔性、高比面积等特点,未来可应用在吸附分离、催化、水吸附、电池等领域。想象一下,你背着一只特殊材料的背包走在沙漠里,从空气中也可以搜集水分,是不是很神奇呢?
不仅如此,晶态多孔材料复合材料还能在无需液态水的条件下高效降解神经毒素,该成果也为该材料商业化用于解毒防护服开辟了途径。
扎根“浙”里 享受创造瞬间
陈志杰说开发新材料,就像在分子层面搭乐高积木,每个创造的瞬间都充满了乐趣和惊喜。他的新技术结合了计算机模拟和框架化学,为新功能性多孔材料铺平了道路。
“我们的材料是单晶结构,合成漂亮的单晶需要耐心,每次成功得到单晶或其他好的实验数据,我都会非常兴奋,并且设想下一阶段的实验构想。”对陈志杰来说,创造未知,或许就是做科学研究的快乐。
在沙特阿拉伯生活了五年半,在美国生活了三年半,结束海外工作生活后,他最终选择在科创中心超分子工坊开启自己科研和生活的新旅程,一方面开展高效新型离子电池方面的研究,另一方面发展面向清洁能源气储存的多孔吸附材料及其装置。
“党的二十大提出了要推动绿色发展,促进人与自然和谐共生”,陈志杰希望发展能够推动能源格局从依赖传统化石能源转向清洁、低碳的新能源模式的新型化学材料,想要设计合成多孔框架材料用于电池、储氢、高效分离等方面应用,为实现“碳中和”目标做出科创贡献。
Do your own things 兴趣是最好的老师
陈志杰非常欣赏著名化学家Fraser Stoddart教授的一句话:Do your own things。干一行、爱一行、专一行,做好自己的事情,做真正热爱的事情,再多的辛苦也终究会变为沉浸式的享受。因为追寻与求索,本身也是一种幸福。
陈志杰说,自己从小就喜欢工程类的探索,小时候除了踢足球,还痴迷在各种科学图书中,会自己动手做小车小船。走到今天,每一步都是按照自己的意愿往前推进,简单、快乐、纯粹,就是陈志杰工作生活的写照。
来到科创中心超分子工坊,陈志杰遇到了更多志同道合的伙伴,也遇到了更多交叉创新的可能性。专业为交叉合作提供了坚实基础,交叉又为专业研究提供了更多思路,他期待,在依托既专业又交叉的科创中心,做更多有趣的事情。
“科学家不仅应该突破知识的界限,实现基础科学研究的发展,更应该去解决人类社会所面临的重大问题。”对陈志杰而言,他一直在做自己的探险家,未来的事情难以预测,但当下兴趣就是最好的老师。
从茫茫沙海的辽阔到密歇根湖畔的繁华,再到滚滚钱塘的奔涌,陈志杰就像一颗种子,在“浙”里向下扎根,向上生长。他喜欢这里的实干与包容,也享受这里的熟悉与温馨。春风来不远,只在屋东头。赶上属于科学家春天的他,正在创造属于自己的春天。
如果您对陈志杰研究员的相关研究感兴趣,欢迎留言联系我们,或登录陈志杰研究员个人主页链接:陈志杰-浙江大学个人主页 (zju.edu.cn),期待碰撞出创新的火花!