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王中林:我的“别样”纳米人生

恢复高考后首届毕业生

1961年,王中林出生在陕西蒲城农村。家里兄妹四人,他是老幺。作为家中最小孩子,王中林得到了更多照顾。王中林从小身体素质就不好,总是一副脸色发黄、瘦弱无力的样子。虽然家境不好,但全家人一起努力,给他提供了所能得到的最好教育。他也没让家里人失望,小学、中学、高中一直都是第一名。

1977年,他得知中国要恢复高考的消息,毅然报名,并于1978年参加了高考,全区第一,考取了西北电讯工程学院(西安电子科技大学的前身),学习物理。从此,他就与物理结下了不解之缘。

1981年,学校得到了美国进修的名额,20岁的王中林报了名,但因为英语太差,没通过。随后一年,他恶补起了英语,于第二年再次报名并顺利通过,成为西北五省唯一被录取的学生。随后,他选择了亚利桑那州立大学(Arizona State University),投身到Cowley教授门下。当时他应该不知道,这位全名John Maxwell Cowley的教授,是高分辨电子显微学的祖师级人物。   

就这样,一次撞大运般的选择,开启了王中林的科研之路。

创造出系里的记录

在校期间,王中林刻苦钻研,仅用4年时间就拿到了其他人需要6-8年才能攻克的物理学博士学位。就这样,他创造了系里的一个记录。

人们都说“没有谁能随随便便成功”,王中林随后的故事就没有那么顺利了。

毕业后,王中林先找到了石溪大学的博士后工作,却因实验条件太差,几经波折后,来到了英国剑桥大学,开始了新的研究生活。但在剑桥,他也没能发光发热,据说是因为王中林提出的一种理论,与当时的导师观点上有冲突,但他还是硬着头皮把文章发表了。那个导师是本领域的权威,门生众多。于是,这一派众人群起而攻之。作为一个刚崭露头角的新人,王中林的起步阶段实为艰难。  

然而,正是在这段灰暗的岁月,王中林却完成了他的第一本著作,实现了自己的学术小高峰。那个年代,电子显微学还不成熟,很多研究者都是自成体系,甚至连使用的符号都不统一。实验受挫的王中林不想虚度光阴,他找来了本领域的所有文献,用了两年的时间,将所有这些知识提炼成了一本书。这本名为《电子成像和衍射中的弹性和非弹性散射》的书是他的第一本著作,一经出版就广受好评,被媒体称为 “具有卓越成就的经典之作”。

王中林的第一本专著

研究成果

纳米秤

1999年,王中林率领的科研小组研制出可称单个病毒质量的“纳米秤”,这个秤利用单根纳米碳管的弹性和电磁共振作用来称重,该成果发表在《Science》,被美国物理学会评为1999年在纳米科技方面的重大进展之一。

纳米带

2000年,王中林提出用半导体氧化物合成纳米材料,他与同事们利用高温固体气相法,在世界上首次成功地利用金属氧化物合成了10-15纳米厚、30-300纳米宽的带状结构,俗称“纳米带”。 

纳米氧化锌

王中林十年来持之以恒地进行氧化锌纳米结构的研究,使得氧化锌成为除碳纳米管和硅纳米线外纳米技术中一大材料体系。他关于氧化锌纳米带的发现的《Science》文章,成为十年来世界在材料领域引用最多的论文之一,单篇引用达3200次,被国际科学引文机构(ISI)2003年发表的世界纳米科技进展总评中两个重点报道之一。 

压电效应

2004年和2005年,王中林领导的研究小组在世界上首次得到具有压电效应的半导体纳米环和纳米螺旋结构。

研制出世界上最小的发电机

2006年,王中林成功地研制出世界上最小的发电机——纳米发电机。该成果发表在当年出版的《科学》杂志上,并入选中国两院院士评选的“2006年国际十大科技进展新闻”。

用纳米材料发电 

摩擦起电效应,是两种不同材料经过相互摩擦而使其接触表面带电的现象,是自然界中最常见的现象之一。

王中林教授领导的研究团队于2012年首次成功地研发出用有机材料制作的摩擦纳米发电机,原创性地利用摩擦起电和静电感应的耦合效应将机械能转化成电能,并在近年来陆续展示出该类器件的各种基本工作模式和其适用于各种机械运动的能力。

蓝色能源 

王中林研究一种基于摩擦纳米发电技术的稳定实用的波浪能发电网络装置。

出版著作

1992年,在石溪分校做博士后期间,王中林开始写自己的第一本专著《Elastic and Inelastic Scattering in Electron Diffraction and Imaging》,1995年被Plenum Press出版,此后,他在英国剑桥大学继续进行非弹性反射的研究,并发表了20多篇有影响的论文。 

1996年,第二本专著《Reflection Electron Microscopy and Spectroscopy for Surface Analysis》由剑桥大学出版社出版。 

1998年,和康振川合著的《Functional and Smart Materials》由Plenum Press出版。

人才培养

1992年至2010年,王中林往返中美间达130个来回,培养了85多位分布在中国、台湾和美国的华人学生,学者、博士后和教授等。

人物评价

王中林是国际纳米科技领域具有重要学术影响的科学家,他的研究具有原创性,前瞻性和引领性,他编写的中英文著作对于促进纳米科技发展和教育事业起到了积极的作用。

王中林是一位中美科技交流的友好使者,为促进两国科技界的交往和合作做了大量工作,担任过二十余次在国内举办的国际大会的主席和组织者,利用自己与许多国际著名学者长期建立合作和私人友好关系,邀请他们到中国参加会议,把国际前沿领域的最新进展和优秀科研理念介绍给中国广大科学工作者和研究生。

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