我国在“十四五”新材料发展规划中明确指出,我国正处于产业转型期,对新材料的产业需求更加突出,为新材料产业的发展提供了难得的历史机遇。近年来,我国从材料大国向材料强国转变的过程中,在科学创新、技术创新和高新技术产业化等方面取得了显著的进展。但在先进高端材料的研发和生产方面还存在创新能力不强,创新链与产业链协同程度不高,抵御风险的创新链、产业链、供应体系链体系尚不完备等问题,不能完全满足我国经济和社会发展的需求,材料强国之路仍任重道远。因此大连理工大学“探索材料发展,助力青春学子”实践团,在2022年12月至2023年4月就针对当下国情中材料的发展重点及前景问题在校内进行了研究和探讨。
实践团队前期通过查阅大量资料,对材料发展现状进行初步调研,在查阅资料的过程中,实践团成员了解到现在新材料技术将会与信息技术融合,轻量化、智能化也将成为新材料技术发展潮流。中国在材料科学领域取得了显著的发展成果,然而与全球其他领先国家相比,仍然存在一定的不足。为了在全球范围内保持竞争力,中国需要解决这些不足,加大对基础研究的投入,培养更多的研究人才,并加强国际合作。以当下国内材料发展现状存在的不足,队员们积极交流讨论,对相关的结果进行整合,并查阅了大量的文献,发现了一些问题。
实践中期走访材料学院的老师,从老师处了解到更加详细的材料发展现状。实践团成员得知目前全球新材料技术领先企业大多集中在美国、日本和欧洲,这三大国家和地区新材料技术处于全球领先地位。并且材料的发展前景将与机器学习、量子计算等先进信息技术紧密结合。这些技术能够带来科研范式的巨大变革,使新材料研发速度提升百倍、千倍。未来,随着AI技术、大数据、超级计算机、量子计算等先进信息技术的迅速发展,未来新材料将会进一步与信息技术融合。同时,高精尖材料对于很多领域都相当重要。在航天领域,航天器的外壳材料上,目前集中使用轻质材料、高强铝合金和复合材料等材料,保证强度大的同时尽可能减少重量。随着科学技术的发展,先进复合材料在航空航天领域中展开大规模应用,这些复合材料多应用在军用飞机、民用飞机和航空发动机。而作为飞机的心脏的发动机更是难上加难。发动机的涡轮叶片通常要承受1600-1800摄氏度的高温,同时还要承受300米每秒左右的风速,以及由此带来的巨大的空气压力。这对发动机叶片材料的性能要求就极高。铸造的过程中还要定向凝固,形状复杂的叶片就必须是一块晶体,以提高高温下的性能,而且还要有绝对高度精度。单就涡轮叶片的技术要求就极高。这对于中国高精尖材料研发来说是个不小的挑战,也是重要的机遇。
大连理工大学“探索材料发展,助力青春学子”实践团的同学们同时积极探索了材料未来广阔的发展方向,发掘了其重要性及多元性,努力让同学们了解到更多材料的科研方向与就业前景。让蕴含材料科学这基础学科的载体“动起来”,努力增强同学对材料发展广阔的认同感,在材料专业学习的自豪感,建设祖国美好未来的使命感。团队同学立志将自己所学习到的科学文化知识及相关技能应用到材料产业振兴的伟大事业当中去,以大数据、人工智能作为背景,以科技创新助力材料产业振兴,努力在材料产业振兴中谱写属于青年的新篇章!
当新时代材料产业振兴的号角吹响,大连理工的青年们迎难而上,锐意进取,他们将继续投身科研,用实际行动无愧心中的责任!

