彭慧胜：定制“纤维”功能的“最美科学家”

一件衣服可以发电、治病，这种科幻电影中的场景正在科学家的努力下变为现实。

衣服的基本单元是纤维，其最基本的功能是保暖。随着技术不断进步，社会整体向数字化转型，就连“纤维”也开始向“电子”领域进化。多年来，复旦大学高分子科学系主任、国家重点研发计划首席科学家彭慧胜带领团队从智能高分子纤维与织物研发领域出发，一步一个脚印，取得多项创新性研究成果。

彭慧胜受访者供图

最近，年仅45岁的彭慧胜获评2022年上海“最美科技工作者”称号。谈及这项荣誉，彭慧胜说：“希望能把自己的研究工作做好，服务于国家与人民。”

电子织物”，催生千亿市场

正如彭慧胜所说，“如果让每根纤维都具有不同功能，可以实现功能定制。那么，从能源系统、信息技术、人工智能、物联网、大健康及未来太空探测领域，它都将发挥重要作用”。

“电子织物”，催生千亿级市场。电子器件是现代信息化社会发展的原动力，也正在朝着微型化、柔性化、集成化方向发展。

如何实现高分子复合纤维中复合单元有序排列，以获得优异的力学和电学性能，是高分子领域面临的一个难题。彭慧胜团队提出通过多尺度取向碳纳米管诱导高分子有序排列制备复合纤维的新方法，揭示了高分子与碳纳米管相互作用的机制，设计和合成出多尺度螺旋组装的新型复合纤维，并提出、建立纤维器件新方向，其中构建的纤维锂离子电池具有优异且稳定的电化学性能，能源密度较过去提升了近两个数量级，极大推动了相关产业发展。相关技术解决了若干重要产业难题，应用在嫦娥五号、高铁、汽车等重要领域，产值超20亿元。

此外，该团队在国际上率先建立纤维器件领域的系列产业标准，创建了世界上首条纤维器件生产线。纤维器件产品应用在可穿戴设备、电子织物、医疗健康等领域。

面向前沿，获得创新突破

要突破平面器件经典“三明治结构”，建立适用于纤维器件的结构模型至关重要。通过不断的探索研发，彭慧胜团队提出纤维器件三种典型结构模型，揭示了电荷在纤维器件中分离与传输机制，构建出具有发电、储能、显示等系列功能的新型纤维器件，建立了纤维器件规模化集成和连续制备的普适性方法。

该团队建立的方法已被学术界广泛采用，相关成果被《自然》 集团评为 2009 年和 2011 年度“亚太地区十大研究亮点”，并且都排名第一；多尺度孔道复合纤维设计入选 《自然—纳米科技》创刊 10 周年代表性成果。

目前，彭慧胜已在《自然》等国际权威期刊上发表300多篇论文，出版4本专著/教材，获授权国内外发明专利84项，其中37项实现了转让转化。作为第一完成人，获得2019年国家自然科学奖二等奖。成果入选2021年的美国化学会全球10项“顶尖化学研究成果”、10项中国重大技术进展、中国科学十大进展等。

彭慧胜(左二)指导学生做实验 受访者供图

鼓励学生挑战难题

疫情期间，彭慧胜团队在科研方面并未停下脚步。这段时间，彭慧胜始终坚守在复旦大学江湾校区实验室，指导学生开展项目攻关，确保课题组安全运转。

博士后曾凯雯是近期驻扎在实验室的团队成员之一。这两年，在导师彭慧胜的带领下，他一直坚持攻关一种高性能的新材料，因为相关研究缺乏文献和仪器设备，项目研究难度很大。

在长期坚持下，曾凯雯的研究取得了创新性进展。但他也表示，由于前期长时间的探索，他在博士后阶段的论文产出并不算高，但在导师的理解与支持下，他选择毅然坚持并大胆挑战这项创新性难题。

“彭老师给了我一个很好的科研环境，也帮我解决了一些后顾之忧，让我能专心致志地在科研上下功夫。”曾凯雯说。

疫情下，通过一对一、小组讨论和课题组组会等方式，彭慧胜指导学生们对自己的研究工作进行总结和整理、撰写研究论文和综述、调研新课题是彭慧胜团队的日常安排。

3月份以来，课题组投稿、修改科研论文8篇，接收5篇，团队柔性显示织物及其智能集成系统研究成果最近获得“2021中国光学十大进展”。

同时，为了拓宽学生的研究视野，了解更多不同学科领域的最新进展，彭慧胜在疫情期间还牵头组织了20余次学术报告，这些报告涵盖了材料、化学、物理、信息、生物医学和脑科学多个领域，报告专家包括诺贝尔奖获得者、中科院院士、各学科方向带头人以及《自然》杂志资深编辑等。

未来，彭慧胜团队将继续面向世界科技前沿，聚焦重要科学问题，坚持自主创新，发挥复旦学科优势，在关键技术领域争取新突破。