刚刚过去的几个月真是热闹非凡,大小新闻让人眼花缭乱。有天宫二号、神舟十一号上天的大事件,也有手机新款发布之类的小事情。有意思的这些大小的物事都离不开一个不起眼的小东西——“胶粘剂”,俗称胶水。
“胶粘剂的应用领域无处不在,只有你想不到的,即便是我这样的业内人士有些应用我都想不到。”北京化工大学教授张军营在接受科技日报记者采访时笑着说。
可不要小看了我们平时花一点点钱就能买到的各类胶,这里面的学问还真不小。
无处不在的粘胶剂
“胶粘剂”是通过分子间相互作用,使物体与另一物体紧密连接成为一体的材料,尽管在合成胶粘剂发展的初期,最大需求动力在于国防和尖端领域——如飞机、卫星、火箭、坦克、舰艇等武器装备制造的需要,在轻量化、装配、连接、密封和功能化方面发挥了重要的作用。如在国防技术中,潜艇的隐身是海军装备现代化的标志之一,其一种重要方法是在潜艇外壳敷设消声瓦。为实现消声瓦与艇壁钢板的牢固结合,则要依赖于胶粘剂。
最近一些年,我国胶粘剂行业随着社会经济的发展呈现持续、快速、稳定发展的态势,胶粘剂的产量和销售额持续高速增长。随着新能源、电子电器、机械、汽车、航天航空等行业的发展,高性能、高品质胶粘剂产品的市场需求仍在不断扩大。
胶粘剂已经深入到了我们生活的方方面面。它在医疗领域的应用是比较新的概念,被认为是胶粘剂工业的新增长点。西方发达国家已经尝试将密封胶水用于心脏粘接,并在临床上获得成功。通过心脏手术的对比使用发现,使用胶水的手术比其他方法显著地降低了手术粘连。在国内,密封胶水也已经在妇科手术、腹部手术及骨骼愈合手术中获得临床应用。
即便是在化妆品中,胶粘剂也“很有存在感”。张军营说,一些新型的抗皱眼膜就十分考验粘贴技术。
产学研结合的威力
张军营是我国研究胶粘剂最有成就的专家之一,他的团队有四十余人,包括9名老师和固定人员,其余都是学生,其中以硕士研究生为主。但从这个小小的团队里走出的技术影响了从军事到民生的各个方面。他们研发的胶粘剂被应用到军工、桥梁、高铁等重大工程的建设中,也被应用到服装、手机、化妆品和药膏制造等与人们生活息息相关的民生产业中。
由于实验室研究的材料应用性强、辐射面比较广,张军营团队一直被列为产学研结合的典型。“找上门的企业就比较多。一般来说,企业都是遇到了一些技术上的难题来找我们,但我们秉承一个原则,如果这个问题是整个行业都存在的,我们就会接,但如果这个技术已经在国外有了,或者是单一企业面临的问题,我们一般就不在上面浪费时间。”张军营说。
国内比较大的手机制造商跟张军营的团队每年都有合作。华为在基站建设中、手机生产中都要用到胶粘剂,这些胶粘剂在整个产品成本中所占的比重非常小,一个几千元的手机,用到的胶粘剂可能不到十元钱,但胶粘剂一旦失效,整个手机全部浪费。张军营和他的同事们就用自己掌握的技术帮助华为研究胶粘剂的失效机理,以及结构性规律。
技术进市场任重道远
与大多数的科学家相比,张军营的经历有点特别,他是郑州大学化学系有机化学专业的本科生,又在黑龙江省石油化学所获高分子化学专业理学硕士,后来在大连理工大学获精细化工专业完成博士阶段的学习。他曾经学过理科、又受过工科的训练,并且在应用型的院所待过很长时间,这让他更能懂得企业的需求,也更能找到化学现象背后的原理。
他告诉科技日报记者,现在实验室的技术要走向企业、进入市场,难度还比较大。一方面是大学和科研院所不以应用为导向,导致技术离实际应用差距比较大。另一方面,中国的企业本身研发能力有限、对技术的接受能力不太强。国外相关领域的大公司找到张军营,说是看到他发表的文章,觉得某个技术很有前景,才产生原创性的合作开发。但是,国内的企业更加追求短平快,对原创的技术接受和转化能力都不太高、积极性也不太强。