我与教授谈创训(五)——俞泽晴组

发布者:柴志尚发布时间:2019-01-08浏览次数:441

一、联系教授

步入大二,我们陆陆续续开始了专业课程的学习,创新训练项目也成为了我们接触科研的一个开始。由于小组成员的专业均是工程力学,我们的研究方向大致定在了与力学有关的项目上。这不仅能与我们的课程学习契合,同时有利于我们对专业的深入学习。基于上述的想法,我们去中国知网上检索了相关论文,根据小组成员的兴趣拟定了大致的课题,然后寻找合适的指导教师,最终我们拟邀请雷冬教授作为我们的创训指导教师

抱着忐忑的心情,我们给雷冬教授发了一封邀请信,在信件中,我们表达了对创训的热情及目前的迷茫,表达了对雷教授所做研究方向的兴趣。很快我们就收到了雷教授的回信,在回信中,我们看到了雷教授对在本科阶段培养创新型研究人才的热情,这极大地激发了我们做好创训的自信心。

二、确定课题

在确定雷教授作为我们的创训指导教师后,我们同雷教授进行了一次面对面的交流。雷教授向我们展示了他目前的研究课题,包括基于高分辨图像算法的桥梁检测新技术研究基于三维激光扫描图像的涵洞变形测量技术研究“机械手臂制备等内容。介绍完相关研究课题后,雷教授表示本科阶段的研究方向最好与研究生阶段的研究方向大体一致,他教导我们要思考好个人的规划,对于问题,小组成员轮流阐述了自身的想法。

了解了小组成员的想法后,雷教授向我们详细地介绍了柔性智能驱动材料这一研究内容,并表示此研究国内可参考的文献极为有限,需要我仔细研读国外的相关论文。国外论文词汇专业性强,涉及面广,我们目前的专业知识储备还远远不够,这让我们倍感压力,但这种压力也让我们下定了要提升自己能力的决心。与雷教授的第一次交流让我们获益匪浅,对创训少了些迷茫,多了分期待。结合兴趣爱好与专业特点,经过小组成员讨论,最终我们选定“柔性智能驱动材料复杂变形测量方法”这一研究课题。

三、深入交流

在接下来几个星期内,小组成员认真研读了雷教授推荐给我们的学术论文,文献阅读过程非常困难,由于专业知识的匮乏,论文中的很多内容超出了我们的理解范围,所以我们大致读完论文后,每位组员针对自身研读情况总结出几个问题,带着这些问题,我们第二次约见了雷教授。  

    通过交流,我们了解到各类文献中已经提及了种类繁多的合成材料配方,雷教授考虑到目前我们所学知识程度,建议我们将创训研究重心从材料的合成,转向对某种材料力学性质的测试研究。看似简单的研究,但实际操作过程却是复杂的。由于不同条件对材料的力学性质影响不尽相同,微小的因素变化都会导致材料力学性能的巨大差异,所以如何控制条件变化测试出最优的材料是我们课题研究的难点所在,我们的创训目标就是通过实验的验证找到一种既可控又具有强度的柔性材料。雷教授进一步向我们介绍了材料测试的一些细节,比如通以不同大小的电流,材料发生形变的情况,这需要我们一步步从实验中得到验证,雷教授教导我们一味的空想理论是没有意义的,只有把它在实践中得以验证才是有价值的。当然,由于研究的难度较大,我们必定会经历很多次失败,但雷教授启发我们:去寻找所预想的材料是很难迅速达成的,要学会思考,在实践过程中发现的材料也许达不到你的要求对于你的研究也许没有意义,但在别的领域可能就是一次突破。听完这句话小组成员都若有所思的点点头。经过与教授的第二次交流,我们对创训的研究内容有了更加深入的认识。

四、材料制备

与教授两次交流后,我们继续行动了起来,继续认真的研读相关论文,从柔性智能材料的研究背景到研究意义,了解相关研究的前沿与进展。与此同时,雷教授给我们推荐了一名研究生学姐,以更好的帮助我们实验,我们与学姐保持着密切的联系,在柔性智能材料的原料准备齐全后,我们便进入了材料制备环节。

初次实验,我们在学姐的指导下,根据文献上的数据,拟制作超薄型的NPVC膜。由于原料具有一定的毒性和挥发性,我们在实验前带上了手套和口罩;在原料混合后,我们用磁力搅拌器对混合物进行了多个小时的搅拌;充分混合后,我们便将其分装,进行溶剂挥发,材料的合成基本是在通风橱中完成。由于第一次实验未完全在风速适宜、风向稳定的条件下进行,导致材料表面不光滑、有褶皱,材料力学性质受较大的影响,加上错误估计材料表面厚度,第一次的实验结果很不理想。

第二次材料的制备,我们吸取了第一次的教训,尽一切可能给材料溶剂挥发制造一个稳定的环境。但由于装载器皿的定型影响,制备的材料不可避免的出现了厚度不够均匀,边缘厚中间薄的现象,这是后续需要解决的问题之一。第二次实验材料预计表面会相对第一次光滑,至于力学性能如何,还有待进一步实验。两次实验,看似简单实际操作实属不易每次实验后的清洗过程,刺鼻的气味总让人特别痛苦,但是无论创训的过程多么艰难,我们都会怀揣着对科研的热情,继续坚持下去。

五、本学期目标

本次实验柔性材料是一种新合成材料,很多力学性质还未知,我们后续工作就是找到该种材料的形变与温度、电流等各种外部条件的关系。在材料制备成功后,我们再进一步地对材料进行通电状态下的变形测量。我们本学期的主要任务是制备出文献中所提及的材料,然后前往常州校区去研究微小电流下该材料的力学性质。

合成材料实验是一个探索的过程,未来的结果如何都是未知数。雷教授明确告诉我们:合成材料很难控制,会与期待的性质天差地别,这个时候可能需要去寻找一种新的配方,合成一种新的材料,重复通电观察变形情况的试验,直到找到一种硬度、柔性、导电性都符合机械手臂应用要求的柔性智能材料,这算是最理想的一种状态。大多情况下,你们寻找不出那种适合机械臂的柔性智能材料,但存在你们研制的材料具有很好的力学性质,可以应用于其他领域的情况,这也不失为一种收获。教授的话深深地印在我们的脑海中,科研就是充满了未知,不可能提前就知晓结果,但正是这种未知让科研变得更加有意义。

六、总结

创训的阶段研究让我们的内心充满复杂的情绪,既有探索未知的勇敢,又有担心一无所获的恐惧,但想到科研的意义,想到未来又是充满希望的,我们便会坚定不移地走下去,怀揣着梦想勇敢地迎接未来无数挑战





组长泽晴

组员孔祥宇、李鹏辉、笪文涛

201918