小世界秘密攻略 揭秘小世界

张志军，河南大学纳米材料工程研究中心总工程师——

在纳米量级上探索微观世界的奥秘·弘扬科学家精神)

记者 王者

人物名片

张志军：1958年出生，河南济源人，河南大学教授、博士导师，河南中原学者，现任河南大学纳米材料工程研究中心总工程师。主要从事纳米材料制备化学研究和工业技术开发，负责河南大学纳米材料工程研究中心试点基地的建设，主持高性能纳米润滑油材料、特殊功能纳米二氧化硅、高效抗菌金属纳米材料等纳米材料的开发，实现工业生产。2019年获国家技术发明奖二等奖。先后荣获全国优秀科技工作者和全国模范教师称号。

桌子上的几个培养皿里装满了白色的纳米二氧化硅粉。记者拿起培养皿，轻轻摇晃，我看到小粉末瞬间变成流体，在培养皿的内壁上流动。你看，纳米材料很有趣，球形二氧化硅改性后，像流体一样光滑，具有特殊的物理和化学性能。张志军说。

张志军解释说，纳米材料是指在三维空间中至少有一维纳米尺寸（1-100纳米）或以纳米为基本单元的材料。当材料尺寸小到纳米量级时，其物理化学性能将发生重大变化，应用广泛。多年来，张志军一直致力于促进纳米材料研究的实验室技术工程化、工程技术工业化，促进我国纳米产业的发展。

率先研究纳米润滑材料，找到实现大规模生产的方法

1982年，张志军从河南大学化学系毕业后留校任教。当时世界上没有纳米材料的概念。

1988年，张志军在全国光电化学会议上听取了一份关于纳米材料小尺寸效应的报告。材料在纳米尺寸上表现出许多奇怪的特征，这突然激发了我的好奇心。张志军回忆说。

1992年夏天，张志军在中国科学院兰州化学物理研究所遇到了研究润滑材料的张军教授。听说张志军在研究纳米材料，张军也很感兴趣：你能在润滑油中添加纳米材料吗？后来，在张军的介绍下，张志军被兰州化学物理研究所录取，研究方向是纳米润滑材料。

这对我来说是一个巨大的挑战。张志军介绍说，由于润滑纳米金属或金属化合物材料进入润滑油，容易聚集成大颗粒并沉淀，难以作为润滑油添加剂使用。张志军试图用化学方法合成纳米颗粒。在颗粒由小到大的生长过程中，纳米颗粒表面覆盖着油溶性化合物，使这些颗粒在润滑油中稳定分散。纳米颗粒大大提高了润滑油的耐磨性，并具有磨损自修复功能。

实验取得了成果，但在大规模生产中遇到了瓶颈：无机固体颗粒难以与水相中的有机化合物均匀有效碰撞，无法实现均匀反应。如果没有生产设备来解决这个问题，我该怎么办？

“干脆我们自己研发反应器”，张治军决定从制作固—液反应器入手，解决这一难题。经过上万次的现场实验，张治军带领团队发明的管线式微梯度乳化反应关键设备，终于实现了纳米杂化材料生产过程的微梯度传质传热，纳米润滑材料得以稳定大规模生产。多年前在心中深埋的种子，终于开花结果。

2020年1月，张志军主持的高性能节能耐磨纳米润滑油关键技术与产业化项目获得2019年国家技术发明奖二等奖。张志军高兴地说：该技术解决了行业发展中的一个常见问题，拥有完全独立的知识产权。

实验平台从立实验平台，逐步形成纳米科研成果转化体系

河南大学纳米材料工程研究中心中试基地实验设施齐全，设立了三级实验平台。初级放大实验平台，利用最小的工业设备，检查纳米材料是否能实现实验室工艺；中等放大实验平台，掌握纳米材料生产的放大效果，为企业提供批量产品；工程验证实验平台可有效避免大规模生产中的技术风险，护送创新技术的推广。

张志军对基地的每一棵草、每一棵树、每一块砖、每一块瓦都充满了感情。

1998年，在教师党洪欣院士的指导下，张志军决定努力促进纳米材料的产业化。随后，河南大学选择在河南省济源市建设纳米材料工程研究中心试点基地，作为产业转型的平台。时任纳米材料工程研究中心主任的张志军选拔了一批具有企业工作经验的教师和研究生，组建了一个建设团队，前往济源开始基地建设。

一切都从零开始，从自己建立一个实验平台开始！没有办公空间，张志军带着团队在附近租了一个废弃的校园。在建立初级放大实验平台时，我们搅拌水泥，制作预制板，建立平台，在教室内建立一个简单但完整的50升放大实验装置；监督基地工厂的建设。

2005年，张志军带领团队搭建了一个具有2000升反应设备的中等放大实验平台。几年前，该平台需要小批量的生产能力，张志军决定建立一个项目验证实验平台。为了解决财务问题，他投资了团队获得的数百万元技术成果奖金。

张志军年来，张志军带领团队逐步建设国内先进的纳米材料集成创新实验平台，形成了从基础研究到技术开发再到产业化的科技成果转化体系。目前，中试基地拥有80多项授权专利，35项已实现成果转化。2019年，河南大学与济源产城融合示范区联合建设的济源纳米材料产业园在太行山下拔地而起。

传达科研精神，引导更多年轻人参与纳米材料研究

如今，年过花甲的张志军几乎每天都去实验室或中试基地车间。如果是出差回来，无论多晚，他也尽量到中试基地看一看。很多年都是这样过来的，不来就觉得少了点什么。”他说。每次项目遇到问题或进行到关键点，他总是带领大家一起克服困难。团队成员经常收到他的短信，通常是他整夜思考后的新想法。前段时间，张志军忙着设计湿法混合天然橡胶的关键设备，在设备加工车间呆了两个月，不断调试修改。

采访当天，初级放大试验平台设备运行不顺利，张志军立即前往车间进行调试。他说，反应器的小结构变化会导致材料性能的巨大偏差。最后，张志军连续调试了30多次，以确定最佳参数。天气很热，他走下了实验平台，汗流浃背。

记者问张志军是否累，他说：当我年轻的时候，我认为做实验是为了完成任务。后来，做实验已经成为一种习惯，习惯逐渐成为一种爱，我不觉得累。

张志军虽然常年在中试基地工作，但仍坚持每年回河南大学总部为本科生讲课。主要是告诉他们纳米材料的发展前沿和应用前景，传达一些科研的精神和理念。希望这些参与纳米材料研究的年轻人能坐在板凳上，终身陪伴科研。张志军说。

张志军说：探索微观世界的奥秘不仅是一种乐趣，也是一项崇高的使命，让纳米材料创造更多的社会价值，我将继续努力。

■记者手记

瞄准目标 笃定前行

在河南大学纳米材料工程研究中心中试基地实验楼大厅，深蓝色展板上写着:板凳愿意坐十年冷，不做文章半句空。这句话也是张志军教学科研生涯的写照。

科学研究不是一蹴而就的，而是要忍受孤独。从玉米地到实验设备完善的中试基地；从零开始研究纳米材料到实验结果的转化……20多年来，张志军不断前进，不断进取，不知疲倦。

在张志军的办公室里，老师党洪欣院士的照片一直挂着，他们这一代人对科学研究的一直激励着我。在老师的建议下，张志军坚定地前进。

来源:人民日报