新技术促材料合成又快又好
当前，许多新兴产业都是材料密集型产业，如光伏、锂电、车辆和风机叶片的轻质合金、燃料电池隔膜等，都要应用到先进材料。“我国的材料科技工业起步较晚，虽经多年攻关，在整体水平上与先进国家仍有差距，制约诸多重大战略领域的发展。迅速提升我国在材料领域的核心科技水平和工业制造能力，是材料产业发展的内在需求。”美国加州伯克利大学毕业的博士张晓军告诉记者。
深感提升我国材料科技工业发展水平的紧迫性，张晓军与哈佛大学化学系博士李哲峰、匹兹堡大学材料学博士丁博等技术专家放弃了世界五百强企业研究员的工作，组成高通量材料研发制备团队，来到深圳，开始了技术报国的征程。
为什么材料创新如此之难？张晓军说，材料创新之难，在于其巨大的试错成本。现阶段材料研发大致是从实验室研发到产品这样一种直线型的模式，周期很长。据统计现在一种材料从研究开发到形成商用产品，平均周期是18年。
“正因为材料研发投入大、周期长、取得投资回报的概率低，所以许多公司在这方面没有也不敢投入太多时间和精力。”张晓军告诉记者。
“我们要把在美国所学所用的材料基因组技术带回国内，通过自主研发高端材料研制设备，为国内的学界、企业界提供研制材料的全新方式，成百倍地提升效率，将原有的研制成本大大降低。”张晓军说。
材料基因组技术已经在美国开始了产业化的应用，但在国内还是一个新鲜概念。张晓军用人类基因组计划类比材料基因组计划：“人类基因中的DNA和RNA的排列排序决定人体的主要机能性状，与此类似，原子的性质和排列决定了材料的内在性能。”张晓军说，人类基因组计划是建立DNA和RNA的排序和人体机能性状之间的关系，材料基因组计划是寻找和建立材料的原子排列与材料宏观性能和使用寿命之间的相互关系。
“用一个比喻：传统的材料研发方式好比‘钓鱼’，一次钓一条；材料基因组计划好比‘打鱼’，一次捕一网。”张晓军说。
高通量材料研发制备团队给公司取的名字叫“矩阵新材料”，因为他们能够在一个基板上对不同材料进行批量化的制备和检测，像矩阵般形成阵列。这项技术也是材料基因组计划中最为关键的技术之一。
这项被称为“高通量制备检测”的技术，目前在市场上主要包括3种技术路线：一是传统组合法，通过掩膜形成沉积生成，一种是适用于液体材料的喷墨打印法，而张晓军手上拥有的是新一代技术路线，即多元脉冲激光沉积法，由于激光的高度可控性可达到原子级别的混合水平，将物质用激光气化之后在基片上形成薄膜，可使物质在原子级别融合。
“简单理解，之前的高通量制备方法只是做到了快，激光沉积法真正做到了‘又快又好’。”张晓军告诉记者，“正因为质量稳定，可以达到规模化的材料合成与研发，因此具备产业化运用的条件”。
目前，矩阵新材料已经拿到了国内顶级风投的投资，多个地方政府希望能够将这项技术引进到当地。张晓军告诉记者，未来几年公司预期将在硅谷、北京、深圳三地形成一个运营体系，向外整合源头创新资源，向上对接国家材料基因组工程需求，向下对接产业化应用需求。
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