“90后”教授毛俊：给电子元件装“空调芒果体育”

2023-04-28 20:02:43

　　全国向上向善好青年，深圳市国家级领军人才，发表学术论文多篇，被引用6500余次……在哈尔滨工业大学（深圳）材料学院毛俊教授身上，有不少闪闪发光的标签，最近，他又多了一重身份——入选2022年度“35岁以下科技创新35人”中国区榜单。

　　这份由《麻省理工科技评论》发布的创新青年英雄榜可谓“神仙打架”，上榜者皆为对未来科技发展产生深远影响的青年领军人物电子元件。毛俊缘何上榜？他的研究成果有何重要意义？一起走进毛俊的科研世界。

　　毛俊的科研道路始于大学本科。2008年，毛俊考入东北大学热能与动力工程专业，这并不是毛俊的首选专业，而是被“调剂”的第四志愿，这令初入大学校园的毛俊感到迷茫。

　　“对这个专业我并不太感兴趣，当时学习的专业课难度也非常高，至今想起被流体力学支配的恐惧仍让我感到瑟瑟发抖。”直到参与本科生创新性实验计划后，毛俊开启了材料世界的大门。

　　在这个过程中，毛俊逐渐认识和了解了材料科学，并产生了通过优化热电材料的性能实现对电子器件高效制冷的初步想法。

　　“接触材料学后发现，材料科学研究是非常直观的，从材料的前期制备到后续处理，全过程都可以亲手参与。更重要的是，材料的形貌、成分、性能都可以直接观测与表征。”

　　相比热力学中抽象复杂的概念，“看得见、摸得着”的材料学燃起了毛俊的研究兴趣芒果体育。从那时起，他开始旁听材料学基础课程，通过视频和书籍文献自学了相关专业知识。自2011年本科毕业课题开始研究热电材料，毛俊对这一领域的热情一直延续至今。

　　在毛俊看来，兴趣是最好的老师，“只有做自己感兴趣和热爱的事情才能最大限度地激发人的潜力。”

　　抱着对材料学的极大热情，毛俊在硕士毕业后前往美国休斯敦大学攻读博士学位，继续在热电材料与器件领域深耕。

　　什么是热电制冷材料？热电材料可以将电能与热能相互转换，利用该材料开发的热电器件可以实现热能回收发电与电子器件冷却。

　　“就像人类的正常体温维持在36-37℃一样，部分精密电子器件也有自己的‘体温’，只有将温度精确控制在限定范围内，才能保障电子器件高效、稳定的正常运行。而热电制冷器件就像一台微型‘空调’，装在电子元件上芒果体育，精确控制它的温度。”毛俊打比方说道。

　　在过去70年里，Bi2Te3合金是唯一商业应用的热电制冷材料，主要应用于微型通信激光器、电子传感器等高精尖领域。然而，这一传统材料存在着价格高昂、机械性能差等问题，其热电性能也一直没有得到进一步的提升。

　　“这个材料是上世纪50年代研发的，70年过去了，我们对材料有了更深的理解，有了更好的实验条件，有没有可能找到一种热电性能更高、价格更低、机械性能更优良的新型制冷材料？”

　　带着这个关键科学问题，毛俊开始了探索新材料的旅途。从2014年开学的第一天起，毛俊就一头扎进实验室，进行材料制备、器件加工、性能测试的过程。白天做实验，晚上看文献，与导师讨论分析数据，不断优化实验设计。终于在2019年，毛俊研发出了新型Mg3Bi2基合金。

　　毛俊凭借新型制冷材料入选2022年度“35岁以下科技创新35人”中国区榜单。

　　《麻省理工科技评论》的颁奖词给出了这样的评价——毛俊研发的新型Mg3Bi2基合金具有优越的性能、高机械强度以及低廉的价格，是七十年来首次发现的有望替代商用电子型Bi2Te3合金的新型制冷材料。

　　在取得重大进展后，毛俊没有停下探索的脚步，一方面他希望继续突破材料性能的上限，另一方面也希望研究成果走出实验室，推向产业化，成为能够真正改变生产生活的实用技术。

　　2021年，毛俊回国加入了哈工大（深圳）。“在来哈工大报到之前，我从没来过深圳，”毛俊笑着说，自己是在同门师姐的强烈“安利”下选择了深圳。

　　“相比国内其他城市，深圳给予科研工作者的支持力度是最大的，同时深圳拥有非常好的产业基础，要想把论文变成真正的技术，深圳具有非常大的优势。”

　　如今，毛俊在团队的支持下已经完成了实验室的初步搭建，不同于以往单纯的科研工作，成为教授的毛俊还肩负着教学任务。他始终希望学生能感受到科研是件有意思的事情，而对于科研中常见的失败，他也有自己的“佛系”哲学。

　　“对于科研工作来说，成功往往是极少数，失败是绝大多数。在研发新材料的过程中，我个人的失败率也是高于90%的。久而久之，我会觉得失败是应该的，更多的是思考问题出在哪里，找出问题，重新再来。只要坚持下去，总有一天会得到想要的答案。”芒果体育