彭彪林身上有着多重令人瞩目的学术身份:国际先进材料学会会士及科学家奖章获得者、全球全学科ESI排名前2%顶尖科学家、剑桥大学访问学者、香港理工大学博士后……他师从全球首篇固态电卡制冷Science作者团队:英国女王科学家获得者Qi Zhang教授、英国皇家工程院院士罗杰·W·沃特莫尔(Roger W.Whatmore),曾在西北工业大学与英国皇家军事科学院联合培养下获得博士学位,如今作为西安电子科技大学先进材料与纳米科技学院“自驱动智能传感学科方向”学科带头人,带领团队在材料科学的前沿领域不断探索。
冰箱的“心脏”之重与传统技术的局限
打开任何一台传统冰箱,嗡嗡作响的压缩机是它最核心的部件,也是冰箱中最重、最耗能的部分。这台“心脏”重量通常占冰箱总重的20%以上,工作时产生噪音和振动,且其使用的氟利昂类制冷剂一旦泄漏,会对臭氧层造成破坏。百年来,这一技术虽然可靠,却也带来了重量大、噪声高、环境风险等问题。
如果可以把冰箱的“心脏”从一台隆隆作响的压缩机,换成一堆安静的材料薄片,是否就能突破目前的技术壁垒?这个问题在彭彪林教授心中盘旋多年。他相信答案不在机械结构的改良上,而在材料的根本革新中。
“科研的终点不应只是论文。”他常常这样想。凭借多年的研究积累,彭彪林看到了别人忽视的可能性。在发表150余篇SCI论文、被Science、Nature等顶级期刊引用6000余次的深厚研究基础上,他带领团队开始攻克这一难题。
破壁之光:从“卡脖子”到“领跑者”
接下来的十年,彭彪林带领团队沉浸在电卡材料的世界里。他们尝试了数百种材料组合,调整微观结构,优化制备工艺。团队利用国际领先的溶胶凝胶批量化制备高品质晶圆级大尺寸铁电压电薄膜技术,在材料设计上取得了关键突破。团队的研究成果不仅获得高被引和封面论文荣誉,更获得了包括国家重点研发计划课题、国家自然科学基金项目在内的十余项纵向项目支持。
真正的转折发生在2022年。彭教授团队联合家电巨头海尔集团获得山东省重大科技工程项目资助,经费总额达1个亿。这次合作是海尔集团通过反复斟酌筛选,最终仅西安电子科技大学作为国内唯一核心外部参与单位承担攻克关键制冷材料任务。
最终他们不仅成功,而且做得无比漂亮——彭彪林带领团队成功打破日本村田技术封锁,研制出首个无压缩机固态电卡制冷原型机。它使用的核心制冷材料性能比nature、Science顶刊所报道性能要高出一个数量级、原材料成本却降低了足足两个数量级,且系统能效比传统压缩机更高。这种固态制冷技术不仅仅限于家用空调、冰箱,还可以应用在超低温冷冻设备中,在未来有望解决生物以及人体器官的超低温冷冻保存以及转移。一颗更优异的“材料心脏”,正在为多个产业注入强劲的新生机。
从学术研究到产业转化的无缝衔接
彭彪林教授不仅是一位杰出的科学家,也是一位成功的科技创新创业者。他创立的卡巴卡电子科技有限公司,已经将实验室的技术转化为实际产品,并被国内外多个龙头企业和研究机构认可。
彭彪林带着他的“静默制冷”梦想,站上了众多创新创业大赛的舞台。从西北工业大学全球校友创新创业大赛的总决赛特等奖,到陕西省首届博士后创新创业大赛的金奖,一路披荆斩棘,屡夺桂冠。这些金光闪闪的奖杯背后,是评审专家对技术前沿性的肯定,更是对项目产业化可行性与巨大市场潜力的强烈信心。这份信心也迅速传递至投资界,吸引了国内多家知名投资机构的密切关注与天使轮投资意向,为梦想的加速照亮了资本的曙光。
在看似微小的实验室里,一场静默的革命正在酝酿。当未来的某一天,你打开一台轻薄、安静且环保的冰箱时,或许不会想到,这背后是一位科学家十年的坚持,以及对一个更轻、更静、更绿色世界的朴素信念。(来源:西安电子科技大学党委宣传部)
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