記者俞陶然

  “這是《三體》裏的世界。”“劉慈欣的想像成真了！”復旦大學高分子科學系主任彭慧勝教授帶領團隊，在國際上率先研製出織物顯示器件後，引發了眾多線民的驚呼。

  近日，彭慧勝獲得2022年上海“最美科技工作者”稱號。他不僅讓衣服像顯示幕一樣呈現出七彩畫面，使《三體》對人類未來服裝的描寫成為現實，還悟到了不少從事科研工作的經驗。“研究工作最需要兩個品質：不顧一切的勇氣和豐富的想像力。”

  涉足纖維電子器件

  2008年留學歸國、入職復旦後，彭慧勝選擇了一個科學家很少涉足的研究方向——纖維電子器件。當時在柔性電池領域，研發薄膜電池的科學家有很多，但很少有人研究纖維電池。衣服上的纖維可否蓄電、發光？可否變成柔性顯示器？這些只存在於科幻小說裏的場景，成為彭慧勝的攻關目標。

  “科學研究要有豐富的想像力，就像愛因斯坦所說，想像力比知識更重要。”談及當年對科研方向的選擇，彭慧勝深有感觸。

  與熱門的薄膜電池研究相比，纖維電池這個研究方向幾乎還沒有人想到，學術界長期以來有一個共識：纖維電池的內阻隨長度新增而顯著增大，導致無法實現電池高性能化和應用。很多科學家不相信能研製出纖維電池，更不相信纖維電池可以大規模應用。在質疑聲中，彭慧勝堅持了15年。他顛覆了傳統認知，發現纖維電池內阻隨長度新增反而先降低後趨穩定，呈現獨特的雙曲餘切函數關係。這奠定了纖維電池發展的理論基礎。

  在這個理論的指導下，他領導團隊研製出20多種纖維器件，其中纖維鋰離子電池具有優异且穩定的電化學效能，能源密度較過去提升了近2個數量級。他們還與產業界合作，建立了世界上首條纖維鋰離子電池生產線。相關科技產品已應用於航太、高鐵、汽車等重要領域，產值超20億元。

  勇闖科研無人區

  “在基礎研究的無人區裏，我們要有不顧一切的勇氣。”彭慧勝告訴他的學生，“摔倒並不是失敗，摔倒後决定不再爬起來，才是失敗。”

  憑藉不顧一切的勇氣和豐富的想像力，這位高分子科學家不僅實現了纖維鋰離子電池的產業化，還帶領團隊研製出“穿在身上的顯示器”，讓人類今後能通過衣服瀏覽新聞、收發資訊、記錄備忘……去年3月，相關研究成果以《大面積顯示織物及其功能集成系統》為題發表在國際頂級科技期刊《自然》上，審稿人評估其“創造了重要而有價值的新知識”。

  如何在直徑僅為幾十至幾百微米的柔性纖維上，構建可程式化控制的發光點陣列，是困擾他們的一大難題。為此，彭慧勝團隊發揮想像力，提出一個大膽構想：在織物編織過程中，經緯線的交織可以自然地形成類似於顯示器點數陣列的點陣。

  以此為靈感，他們研製出兩種功能纖維——負載有發光活性資料的高分子複合纖維和透明導電的高分子凝膠纖維，通過兩者在編織過程中的經緯交織，形成電致發光單元，並通過有效的電路控制製備出新型柔性顯示織物。這一國際領先的科研成果，顛覆了人們對傳統顯示器件和紡織品的認知，被《自然》雜誌評估為“世界電子織物領域一個卓越的里程碑”。