贵州日报天眼新闻记者 何登成
“在纳米尺度上,我们正在重新定义材料的未来。”在贵州师范学院,贵州省纳米材料模拟与计算重点实验室副主任沈虎峻带领团队破解材料表界面的“微观密码”,荣获15项发明专利,发表SCI论文80余篇,更将实验室成果转化为产业动能,助力贵州制造突破“卡脖子”难题。
“微观世界的每一纳米突破,都可能引发宏观产业的革命。”沈虎峻说。材料的表界面是其与外界交互的“门户”,晶界、缺陷、吸附层等微观结构,直接影响催化效率、电池容量、传感器灵敏度等关键性能。然而,这些纳米级现象难以通过传统实验手段直接观测。
为此,沈虎峻团队依托贵州省高校领先的高性能计算集群(计算峰值超过40万亿次/秒),通过“材料表界面理论计算”解决这一前沿难题,以“计算—学习—实验”三角融合的创新范式,持续破解材料科学的深层密码,为新材料产业注入科技动能。
多年来,沈虎峻深耕材料表界面理论计算、机器学习辅助的多尺度模拟、数据驱动的材料设计。先后主持国家自然科学基金2项、贵州省科技计划项目2项、企业横向课题1项。
“用科创成果激发产业活力。”沈虎峻带领团队,深度融合量子力学计算、机器学习算法与工业实践需求,建立“需求导向—模型构建—性能验证—工艺优化”全链条攻关机制。
团队与贵州航天精工制造有限公司深度合作,研发系列用于金属构件表面防护材料,有效解决金属构件在淬火、酸洗、抛光、转移、镀膜等制造过程中的氧化、蚀刻、腐蚀等关键技术难题;与贵州梅岭电源有限公司深度合作,研发基于石墨烯的电极材料在电化学储能器件中的应用技术,增强储能器件用电极材料的导电性能。
沈虎峻始终认为,科技创新是一份持续性的事业,科学普及更是为这份事业种下种子的基础工程。
当中央民族大学附属中学贵阳分校的学生用自制纽扣电池点亮LED灯时,实验室内响起阵阵欢呼;当贵阳市乌当区新九学校的孩子们凝视3D打印机层层堆叠出立体模型,惊叹声中闪烁着对科技的好奇与向往……这些瞬间,正是科学精神萌芽的见证。
近年来,实验室科研团队构建起“前沿主题+沉浸体验+长效启蒙”的立体化科普体系,两年开展20余场科普活动,覆盖青少年超1000人次。他们将量子力学、新能源材料等知识转化为青少年可触摸的实践课程,让前沿科技走进课堂、触达心灵。
“科普不是单向灌输,而是点燃青少年心中的火种。”沈虎峻说:“今天孩子们触摸显微镜,明天就可能成为改变世界的材料科学家。”



