情系納米，緣系碳管
范守善，清華大學(xué)教授、中科院院士。長期從事新型功能材料制備與物性研究，近十余年來研究方向集中在碳納米管陣列、薄膜和長線的控制合成、性能表征和應(yīng)用探索領(lǐng)域，發(fā)表SCI論文160余篇。其中在碳納米管生長機(jī)理、控制合成和應(yīng)用研究方面取得了比較系統(tǒng)的研究成果，發(fā)表相關(guān)SCI論文80余篇。
情系納米，緣系碳管
1994年底，范守善結(jié)束了為期2年的訪問學(xué)者生活，回到清華園后范守善學(xué)長和同事們一起，把研究方向從以前的半導(dǎo)體轉(zhuǎn)向了碳納米管，因?yàn)橛写罅堪雽?dǎo)體的研究經(jīng)驗(yàn)，在新興的碳納米管領(lǐng)域的研究也就輕車熟路，并在碳納米管生長的方面取得了許多國際領(lǐng)先的成果。
碳材料是一個(gè)非常古老的材料，在最近二十多年里，突然發(fā)現(xiàn)有三個(gè)新的碳的同素異構(gòu)體，這在材料界并不常見。在談到當(dāng)年選擇碳納米管作為自己的研究方向時(shí)，范守善回答道：“碳納米管在實(shí)驗(yàn)室初制備的時(shí)候都呈粉末狀，而實(shí)際投入應(yīng)用的一般都是線形的，因此我希望能用一些半導(dǎo)體上的技術(shù)做到碳納米管的控制性生長。”
碳納米管(CNTs)小尺寸、高強(qiáng)度以及結(jié)構(gòu)所呈現(xiàn)的顯著物理性能，使它成為一種非常獨(dú)特的碳材料，具有廣闊的應(yīng)用前景。近年來，每年超過數(shù)千噸的產(chǎn)能使CNTs的全球商業(yè)價(jià)值得到體現(xiàn)，在充電電池、汽車零部件、體育用品、船舶和過濾器等商品中得到應(yīng)用。
開啟納米界“絲綢之路”
這位中國納米科技的領(lǐng)軍人一談起納米技術(shù)就滔滔不絕?！敖饘倬€不能持續(xù)拉，而碳納米管可以一次成型，長度和韌性非常好，管內(nèi)中空，電儲(chǔ)大，同時(shí)還有導(dǎo)熱性好、機(jī)械性能好等特點(diǎn)，可以取代很多金屬材料。研究到現(xiàn)在20多年，碳納米管還是經(jīng)常能給我們驚喜?！狈妒厣菩χf道。
碳納米管陣列
在第八屆納博會(huì)上，范守善提出制備可利用的碳納米管要從利用化學(xué)氣相沉積法在硅基底上制備碳納米管陣列開始著手，并通過基于對(duì)碳納米管陣列生長機(jī)理的深入了解來實(shí)現(xiàn)碳納米管陣列/線/薄膜的批量生產(chǎn)。
目前在硅襯底上生長出的碳納米管陣列，可以持續(xù)不斷地抽出一條會(huì)自行生長的黑線，即使是強(qiáng)有力的拉扯也不能讓這根細(xì)線斷裂。這小小的絲線是清華大學(xué)教授、中科院院士范守善20余年來的心血結(jié)晶，這些絲線具有獨(dú)特的性質(zhì)，可以很容易地用于構(gòu)建宏觀碳納米管器件和結(jié)構(gòu)。他們已經(jīng)驗(yàn)證了一些有趣的應(yīng)用領(lǐng)域。
碳納米管在微觀層面上排列有序，具備獨(dú)特的性能，其應(yīng)用領(lǐng)域包括高強(qiáng)度碳納米管紗線及線纜，柔性加熱裝置，碳納米管薄膜/高分子制動(dòng)器，熱致?lián)P聲器及柔性碳納米管薄膜觸控面板等。
在光電子材料方面，碳納米管的導(dǎo)電性顯得更優(yōu)異，在未來將有希望取代氧化物成為新一代鋰離子電池的電極材料，廣泛應(yīng)用于收集、手提電腦等電子市場上。
“很多科學(xué)家可能一輩子都遇不到一個(gè)新材料，我很幸運(yùn)遇上了。對(duì)于未來，我也有信心讓它在應(yīng)用的道路上越走越遠(yuǎn)。”范守善自信的說。
范守善個(gè)人名片：
簡介：
1947年生于山西晉城；1970年畢業(yè)于清華大學(xué)；1973-1975年在清華大學(xué)固體物理研究班學(xué)習(xí)；1981年獲清華大學(xué)理學(xué)碩士學(xué)位。曾在麻省理工學(xué)院、哈佛大學(xué)和斯坦福大學(xué)做訪問學(xué)者?，F(xiàn)任清華大學(xué)物理系教授、清華大學(xué)學(xué)術(shù)委員會(huì)副主任、清華-富士康納米科技研究中心主任。2003年當(dāng)選為中國科學(xué)院院士，2010年當(dāng)選為第三世界科學(xué)院院士。
研究方向：
納米材料與低維物理，碳納米管陣列、薄膜和長線的控制合成、性能表征和應(yīng)用探索。
代表作：
[1] Fan S, Chapline M G, Franklin N R, et al. Self-oriented regular arrays of carbon nanotubes and their field emission properties[J]. Science, 1999, 283(5401): 512-514.
[2] Han W, Fan S, Li Q, et al. Synthesis of gallium nitride nanorods through a carbon nanotube-confined reaction[J]. Science, 1997, 277(5330): 1287-1289.
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