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2项专利+3篇SCI论文!深大本科生陈智,“狂飙”在材料路上

| 来源:深圳大学 1969

持有国家发明专利2项

发表SCI高水平论文3篇……

导师评价其科研能力

“已达到硕士水准”

他并非天赋异禀

所有成绩都源于

日复一日的实验坚守

上百次失败后的重新尝试

以及在材料研究道路上

从未停歇的“狂飙”

他是2025年度

“荔园卓越之星”获得者

材料学院

高分子材料与工程创新班

陈智

他坚持向上成长 向下扎根

一边深耕学术科研

一边积极投身社会服务

立志做一名“顶天立地”的材料人

科研探索

于百次试错中破局

随着可穿戴电子设备不断发展,其对机械柔性好、力学强度优良、输出性能稳定的能源供给系统需求越来越迫切。自然环境和人类活动中存在大量的低品位热能,如果能有效收集这些低品位热能,社会发展的可持续性将显著提高。因此,水凝胶型热电池迅速发展为柔性及可穿戴电子领域的热点,然而,现有的水凝胶电解质在很多情况下难以同时满足热电化学性能和力学性能。

大二下学期,陈智加入导师刘卓鑫副教授的“水凝胶型热电池”课题组,专门负责水凝胶研发。

“刚开始做实验时,真是屡战屡败。”陈智回忆。起初,他严格依据文献步骤操作实验,却始终无法合成目标产物,在调整溶剂与离子浓度时,也屡次遭遇材料无法成型的困境。那段日子,实验数据的不理想、反复尝试的无果,让他一度陷入自我否定的情绪里,甚至萌生过换一个简单课题的想法。

“但在实验室待久了,看到师兄师姐们也在失败中不断坚持尝试,就觉得自己不是一个人在奋斗,没有理由放弃。”陈智想,失败本就是科研的必修课。“再伟大的科学理论如果被奉为永恒不变的教条,也会失去活力。”在导师的指导下,陈智沉下心来复盘,他意识到,科研不能一味照搬前人的文章,必须鼓起勇气打破常规。

在先前的水凝胶研究中,陈智通过探索新型氧化还原离子对,协同提升凝胶的力学性能和热电化学性能。尽管该离子对已经显示出应用潜力,但关于其在总浓度>0.1 M下的合成与性能研究报道有限,浓度上限也缺乏系统探究。陈智通过调控PVA前驱体、溶剂的比例,大胆提升离子浓度。这一“反套路”的操作,使陈智成功合成出了兼具韧性与发电性能的水凝胶材料。

自供能水凝胶点亮小灯泡展示图

可穿戴设备运用于人体部位(图源网络)

这种半透明乳白色的水凝胶,柔韧性堪比橡皮筋,但又更加坚硬,拥有很好的拉伸性能,能够利用体温等废热,直接为微电子产品供电,可以点亮小灯泡、驱动土豆钟,未来有望应用于智能手环、心率监测器等柔性可穿戴设备。陈智作为这项研究的第一发明人申请了国家发明专利。

长远来看,柔性自供能电子器件在多功能性、微型化、生物相容性与可持续性方面的融合,正逐步赋能可穿戴电子、智慧医疗到环境监测与自适应控制系统等多个前沿领域。陈智的研究正是这一前沿领域的一次扎实探索,为构建可持续的智能化社会作出了贡献。

在科研的道路上,陈智从未止步于现有的成就。在研究水凝胶热电池时,他发现常用的铂电极导电性能虽好,成本却高昂。他心想,能不能找到一种既便宜又好用的替代品?于是他着手设计复合镍电极材料。他查阅近百篇文献,经历数不清的实验失败,反复尝试不同的掺杂剂,还要担心掺杂剂与电池反应体系发生副反应导致腐蚀……最终,他成功研发出成本低于铂电极、反应活性位点更高的复合镍电极材料,攻克电极结构稳定性难题,实现了“降本增效”,为实际应用打下基础,并以第一作者身份将成果发表于SCI期刊。

目前,陈智已有两项国家发明专利正处于实质审核状态,已发表SCI高水平论文三篇,主持两项省级大学生创新训练科研项目。对陈智的科研能力,刘卓鑫副教授给予了高度评价:“他已经具备独立从事科研工作的能力,当前水平无疑已达到硕士研究生水准。”

多维成长

实验室外的另一种节奏

在繁重的科研实验之余,陈智积极投身于班级事务和社会服务,对他来说,这些不是额外的工作量,而是帮助他调节和休整的机会。

大二那年,班里组织竞选班委,陈智主动接下心理委员一职。每学期,他组织学院的心理团辅活动,定期安排桌游和班会。当同学们面临较大的课业压力时,他以朋辈身份主动分享笔记、交流解压方法,在日常互动中默默帮助大家缓解焦虑。他也会观察同学们的状态和需求,及时与辅导员老师沟通交流。

遇到竞赛季,陈智既要做实验,又要备赛,还不能落下班委工作,常常忙得不可开交,内心也会感到有压力。他的调节方式就是去做志愿服务。“我在做实验的时候需要思考很多,遇到反复失败的情况,脑袋就胀胀的。”他说,“做义工帮助别人的时候,感觉大脑能从紧张中解脱出来。”

有一段时间,他把样品放在冰箱里冻了很久,水凝胶性能一直与预期不符。做完志愿服务回校的路上,他灵光一闪——通过溶液交换,在溶液里添加特异性离子再浸泡水凝胶,说不定能改善性能!正是这次偶然的配方调整,让他获得期待已久的成功。

顶天立地

带着家国情怀追梦

去年的荔园卓越之星答辩现场,陈智以“做顶天立地的材料人”为主题,分享了这四年的专业感悟。

回顾这四年,让他坚定科研方向的,是材料学院密集提供的各种“开眼界”的机会。大一下学期,他参加了陈光明教授和刘卓鑫副教授的创新短课《复合热电材料》,这门课不讲枯燥的理论,而是把书本知识和实验室研究、社会应用串在一起,这让他第一次意识到“学材料不只是啃课本”。

材料学院每年都会组织所有学生参观学习中国国际高新技术成果交易会。通过这一平台,陈智接触到了材料科学、生物医疗等诸多领域的前沿技术,也让他了解到深圳大学许多老师正活跃于新能源、芯片设计等国家战略性新兴领域。这些经历极大地拓宽了他的视野。

一次次讲座、展会、课堂,让陈智逐渐建立起对材料科学的认知。在陈智眼中,材料科学“顶天”,契合国家战略需求,在新能源、柔性电子等领域扮演着关键角色;材料科学也“立地”,将相应的科研成果转化为产业应用,能解决生活中的实际问题。

在企业实习时,陈智深刻体会到实验室研究与产业落地的鸿沟:工业化生产的标准、流程,与实验室里的操作截然不同。他参加中国国际大学生创新大赛(2025),将科研产出与产品落地实实在在地展示出来,获得了省赛银奖。这些经历让他更加坚定自己的信念:科研要瞄准国家战略需求,要通过技术落地服务于社会,而非纸上谈兵。

“只有实现从0到1的突破,才能有从1到N的发展。”陈智将研究与国家战略需求紧密相连,他说,作为深大材料人,既要有仰望星空的科研梦想与家国情怀,更要有脚踏实地的实干与奉献。

四年荔园生活

陈智从迷茫到“扎根”

成长为更完整的自己

他认为

个人价值是立体多元的

绩点、论文只是学术能力的证明

与集体互动、参与社会服务

拥有直面挫折的勇气

才能让自己的生活与价值更完整

如今

陈智已顺利获推免资格

即将开启新征程

回望过往

他最想分享的不是成功方法

而是面对失败的心态

挫折虽然使人沮丧

却也成为我们

调整方向、积蓄力量的契机

他寄语师弟师妹:

接纳失败,在失败中学习

拥抱成长中的不完美

继续奋进!

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转载自 | “深圳大学”公众号

初审 | 郑敏虹

复审 | 许舒婷 赵欣

审定发布 | 朱玲燕

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