我國在“十四五”新材料發展規劃中明確指出,我國正處于產業轉型期,對新材料的產業需求更加突出,為新材料產業的發展提供了難得的歷史機遇。近年來,我國從材料大國向材料強國轉變的過程中,在科學創新、技術創新和高新技術產業化等方面取得了顯著的進展。但在先進高端材料的研發和生產方面還存在創新能力不強,創新鏈與產業鏈協同程度不高,抵御風險的創新鏈、產業鏈、供應體系鏈體系尚不完備等問題,不能完全滿足我國經濟和社會發展的需求,材料強國之路仍任重道遠。因此大連理工大學“探索材料發展,助力青春學子”實踐團,在2022年12月至2023年4月就針對當下國情中材料的發展重點及前景問題在校內進行了研究和探討。
實踐團隊前期通過查閱大量資料,對材料發展現狀進行初步調研,在查閱資料的過程中,實踐團成員了解到現在新材料技術將會與信息技術融合,輕量化、智能化也將成為新材料技術發展潮流。中國在材料科學領域取得了顯著的發展成果,然而與全球其他領先國家相比,仍然存在一定的不足。為了在全球范圍內保持競爭力,中國需要解決這些不足,加大對基礎研究的投入,培養更多的研究人才,并加強國際合作。以當下國內材料發展現狀存在的不足,隊員們積極交流討論,對相關的結果進行整合,并查閱了大量的文獻,發現了一些問題。
實踐中期走訪材料學院的老師,從老師處了解到更加詳細的材料發展現狀。實踐團成員得知目前全球新材料技術領先企業大多集中在美國、日本和歐洲,這三大國家和地區新材料技術處于全球領先地位。并且材料的發展前景將與機器學習、量子計算等先進信息技術緊密結合。這些技術能夠帶來科研范式的巨大變革,使新材料研發速度提升百倍、千倍。未來,隨著AI技術、大數據、超級計算機、量子計算等先進信息技術的迅速發展,未來新材料將會進一步與信息技術融合。同時,高精尖材料對于很多領域都相當重要。在航天領域,航天器的外殼材料上,目前集中使用輕質材料、高強鋁合金和復合材料等材料,保證強度大的同時盡可能減少重量。隨著科學技術的發展,先進復合材料在航空航天領域中展開大規模應用,這些復合材料多應用在軍用飛機、民用飛機和航空發動機。而作為飛機的心臟的發動機更是難上加難。發動機的渦輪葉片通常要承受1600-1800攝氏度的高溫,同時還要承受300米每秒左右的風速,以及由此帶來的巨大的空氣壓力。這對發動機葉片材料的性能要求就極高。鑄造的過程中還要定向凝固,形狀復雜的葉片就必須是一塊晶體,以提高高溫下的性能,而且還要有絕對高度精度。單就渦輪葉片的技術要求就極高。這對于中國高精尖材料研發來說是個不小的挑戰,也是重要的機遇。
大連理工大學“探索材料發展,助力青春學子”實踐團的同學們同時積極探索了材料未來廣闊的發展方向,發掘了其重要性及多元性,努力讓同學們了解到更多材料的科研方向與就業前景。讓蘊含材料科學這基礎學科的載體“動起來”,努力增強同學對材料發展廣闊的認同感,在材料專業學習的自豪感,建設祖國美好未來的使命感。團隊同學立志將自己所學習到的科學文化知識及相關技能應用到材料產業振興的偉大事業當中去,以大數據、人工智能作為背景,以科技創新助力材料產業振興,努力在材料產業振興中譜寫屬于青年的新篇章!
當新時代材料產業振興的號角吹響,大連理工的青年們迎難而上,銳意進取,他們將繼續投身科研,用實際行動無愧心中的責任!

