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国内最大花灯诞生背后记北京化工大学吴大鸣教授团队
文＼温才妃 乔佳楠
在不久前结束的金砖国家领导人会议上,前来参会的各国领导人只要稍稍留意,便会被主会场头顶那盏巨型花灯所吸引.它像一圈圈涟漪在顶端晕开,与会场上一圈圈座椅交相辉映,大气端庄的同时,又不失温婉柔和.
之所以第一眼就引人注目,是被它的“大”所震撼.据介绍,这款巨型花灯是专门为此次会议量身的,直径长达9.3米,面积相当于一个标准羽毛球场,从它诞生之日起便创下了国内最大花灯的纪录.
而要说起巨型花灯的背后,就不得不提国内首届一指的灯具材料团队——北京化工大学吴大鸣教授团队.
时间紧任务重
“什么？这么赶？”今年春节过后,吴大鸣团队便接到有可能要为金砖会议制作巨型花灯的任务.正式合同却是在4月10日签订,要求他们在5月底完工,6月初撤场.
如果不是有着多年的研发积累,无论是谁也不敢轻易揽下这桩“瓷器活儿”.
大体量的灯罩所带来的挑战是前所未有的.吴大鸣介绍,一些性能的实现本身就是相互制约的.如光线均匀度与透光率彼此冲突,而会议要求的显色性达90%以上,远高于民用灯具.直径9.3米的灯罩进不了门窗,只能分咸12大块到现场焊接.而要实现这些,还必须保证材料、工艺、模具、人员等的到位.
灯罩的制作有注塑和滚塑两种工艺,以往制作小灯具的行内人士看不上滚塑,认为它精度不够.而此次大体量的灯罩制作,注塑难以实现.当他们找到滚塑企业,原本需要近4个月完工的时间,被组委会下发的红头文件硬生生地压缩到了40天.“最后卡在第40天正好完成,完成了不可能完成的任务.”吴大鸣说.
让团队研究人员捏一把汗的还在后头.“5月初,我们用最初选定的一款备用材料制作的灯罩,在抬起来的一瞬间就碎了.当时,所有人都惊呆了.”回忆起这段经历,吴大鸣至今仍惊魂未定.这时,首选的法国材料正在运输途中,且因为库存不足来不及生产,只供应了计划中的2/3,“也就是说没有多余的料,更无法承受再一次破碎的打击”.
而就是在这样紧张的气氛中,又发生了一起“乌龙”事件05月底,在模拟拼接的过程中,工人发现了一个20厘米的缝隙,这又把大家吓得不轻.所幸,最后发现是由于平面与曲面的计算不同导致的一场虚惊.
之后迎来了6月的封场测试.直到电视直播金砖会议,吴大鸣才第一次见到巨型顶灯的“庐山真面目”.这时,他才长舒一口气：“总算向党和国家交差了.”
“很多科研都是第一次”
接到这项任务,是否有那么一刻担心完不成？谈起这个问题,吴大鸣摆摆手,表示从未有过担心.“做科研就是如此,很多科研都是第一次.要是谁都能做,也不会找到我们.”
事实上,吴大鸣的团队还有许多了不起的“第一次”.比如,20世纪90年代中期沿用至今的交联聚乙烯热水管,开始国内只有一条进口生产线可以生产,每米高达20元.他们历时一年多攻关,实现了用塑料管代替特殊钢管,硬是将原材料从每米20元降到了3元,并成功应用于国内70多家企业.
团队与宁波海天集团联合研发的精密注塑机达到国际先进水平,产品畅销国内外,精密成型核心技术获得国家科技进步奖二等奖.而该企业的前身仅是个农机厂,是北京化工大学教授王兴天在20世纪80年代将当时技术水平非常先进的一种螺杆式注塑机技术转让该厂,使得该厂实现转型并通过产学研长期合作,发展到今天的世界第一,年产值超过百亿元.
LED灯为点光源,非常刺眼,很多时候即便装上灯罩,也始终有明显的灯影.2011年,吴大鸣团队开始着手开发灯具材料,其开发的微结构光扩散材料和漫反射材料,成功地解决了LED灯“舒服了就不节能,节能就不舒服”的难题.而这也正是如何做到灯具“大气端庄的同时又温婉柔和”的秘密所在.
在此次金砖会议上,除了制作国内最大巨型花灯,该团队又实现了若干个“第一”.吴大鸣介绍,“第一个‘第一’是显色指数达到了90%；第二个‘第一’是第一次使用了滚塑成型制造巨型、精密双曲面光学制件,节约了材料和时间；第三个‘第一’是同时满足高透光率、高雾度、高显色性、无卤阻燃的要求.”
重大工程的育人时机
5月的厦门,凤凰花开红胜火,堪称旅游的最佳时节.而这支由12名教师、30名学生组成的团队被一分为二,一部分人留守北京,一部分人被派到厦门会场.师生们一入会场就进入工作状态,根本来不及考虑游玩的事.
机械工程专业研一学生苏逢春当起了焊接工.“我在实验室里练习了一个多月的焊接.每次上去要待一两个小时,仰着头一条条焊接,结束时手都软了.”机械工程专业研一学生石梦阳和另外5名同学在温岭滚塑厂家挑了两天的颗粒,“纯手工活工作量特别大,需要我们不断地重复同一件事,十分考验耐心和细心”.
“从实践返回到学习中,从学习再到实践中去.”这是动力工程及工程热物理专业研二学生李瑞的最大感受.跟着老师傅学习,他不仅锻炼了书本之外的动手能力,“回头再去看论文还会很自然地联想到把哪些知识点运用到实践中去”.
“温度不均匀怎么办？”“原料混合该快该慢？”遇到了难题,微信群便是最热闹的地方.带队的副教授刘颖时常带着学生们做到深夜,甚至到了凌晨一两点,大家还在群里汇报工作、讨论方案.“大家在群里讨论并形成共识,既进行了思想碰撞,也提高了两地作业的工作效率.”
回忆起“拧咸一股绳”的一个多月,是甘甜也是苦涩,但注定是吴大鸣团队最难以忘怀的记忆.
（据中国科学报）
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