兩次參賽，哈工大學(xué)子斬獲國金！

一種陶瓷從兩米高度落到大理石上不碎，瞬時升溫至3000℃的環(huán)境溫度下不裂，這正是哈爾濱工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院2022級博士研究生胡楚彥在導(dǎo)師指導(dǎo)下研究的課題。大四時，她以“陶瓷水龍頭”項(xiàng)目參加“挑戰(zhàn)杯”校內(nèi)選拔賽遺憾落榜。今年她重振旗鼓，再次以這種陶瓷材料制品參賽，一舉拿下“挑戰(zhàn)杯”全國金獎，從“遺憾退場”到“綻放光芒”，她是如何“逆風(fēng)翻盤”的？

大四時，胡楚彥想通過競賽鍛煉一下自己的綜合能力，于是和小伙伴組隊(duì)報名了“祖光杯”創(chuàng)意創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽暨“挑戰(zhàn)杯”校內(nèi)賽，那時的她們選擇了“陶瓷水龍頭”項(xiàng)目。經(jīng)過調(diào)研，她們發(fā)現(xiàn)工業(yè)市場上有對材質(zhì)堅(jiān)固、抗沖擊的水龍頭的需求，便想著可以把自己研制的特種陶瓷應(yīng)用在水龍頭上。但當(dāng)時由于時間緊迫，她們并沒有做出產(chǎn)品。胡楚彥坦言，當(dāng)時準(zhǔn)備得有些倉促，只有概念，且陶瓷水龍頭的市場需求并不多，評委老師覺得不是很有“痛點(diǎn)”，遺憾落榜。

今年2月份，學(xué)校啟動“挑戰(zhàn)杯”備賽工作，胡楚彥再次找同學(xué)組隊(duì)報名?！爱?dāng)我們進(jìn)入課題組時，在空間環(huán)境地面模擬裝置分系統(tǒng)中就亟需一種同時滿足耐高溫、抗熱沖擊、透波且可多次使用等復(fù)雜要求的大尺寸天線罩?！彼庾R到即使是衛(wèi)星通訊安全這樣的大課題，基礎(chǔ)問題仍涉及材料的問題。于是，這次她選擇了“耐極端環(huán)境高可靠陶瓷材料”作為參賽的題目。

導(dǎo)師劉強(qiáng)教授告訴她：“研發(fā)耐極端環(huán)境的高性能材料是解決難題、應(yīng)對挑戰(zhàn)的迫切需求。”在老師的幫助下，她很快以課題組為圓心建立起了一支由不同學(xué)院本碩博學(xué)生組成的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)，他們給團(tuán)隊(duì)命名為“瓷創(chuàng)未來”，希望通過新型陶瓷材料的創(chuàng)新，解決關(guān)鍵難題。

針對“耐高溫”“抗熱沖擊”“透波”等挑戰(zhàn)，在老師的指導(dǎo)下，她和團(tuán)隊(duì)驗(yàn)證了10多種方案，嘗試了千余次實(shí)驗(yàn)，最終完成了材料二次研發(fā)工作，解決了陶瓷可靠性不足的問題?！斑@個過程中，我們也意識到了科研的創(chuàng)新不是一件簡單的事情，不僅僅需要想法，更需要無數(shù)次的實(shí)踐。在材料的研發(fā)過程中，我們經(jīng)常會做實(shí)驗(yàn)到凌晨一兩點(diǎn)，但團(tuán)隊(duì)都堅(jiān)持下來了！”胡楚彥說。

團(tuán)隊(duì)中年紀(jì)最小的是材料科學(xué)與工程學(xué)院2023級的本科生杜昱嘉和呂政恩，他們既是同班同學(xué)也是室友。杜昱嘉說自己現(xiàn)在正在做“大創(chuàng)”，以后也想牽頭組隊(duì)參加“挑戰(zhàn)杯”，所以先在師姐的項(xiàng)目里鍛煉一下，他們經(jīng)常去實(shí)驗(yàn)室看師姐做實(shí)驗(yàn)，聽師姐介紹實(shí)驗(yàn)設(shè)備怎么操作，學(xué)到了很多課本之外的知識。“劉強(qiáng)老師和師姐在做實(shí)驗(yàn)時都特別認(rèn)真，有時中午吃飯都忘記了，他們身上的執(zhí)著、專注，讓我們對科研有了更具體的理解?！?/p>

最終，用他們的陶瓷材料制備的陶瓷天線罩應(yīng)用到空間環(huán)境地面模擬裝置中，確保了微波電子元件在高溫等離子環(huán)境中的正常工作，并于今年2月27日通過國家驗(yàn)收。至今，已經(jīng)完成200余次的模擬工作。“以前我們一直以為我們來哈工大就能設(shè)計(jì)衛(wèi)星和發(fā)射衛(wèi)星，但現(xiàn)在我們知道得有分工。我們的材料研究也可以支撐大科學(xué)裝置建設(shè)，服務(wù)關(guān)鍵電子零部件的可靠性測試，受到認(rèn)可，團(tuán)隊(duì)每一個成員都特別開心也特別有成就感。”

她將“挑戰(zhàn)杯”稱之為一場“持久戰(zhàn)”。在長達(dá)8個月的備賽過程中，團(tuán)隊(duì)的科研能力和心理素質(zhì)都得到了蛻變?！白畛踔皇窍胫盐覀冺?xiàng)目的技術(shù)清晰、完整地展示出來，讓評委也能聽懂技術(shù)的重要性，以致項(xiàng)目的路演展示時PPT更像是一個技術(shù)介紹或者產(chǎn)品介紹手冊，所以項(xiàng)目在校賽以及省賽的成績并不算很好。”胡楚彥說。在老師的指導(dǎo)下，他們逐漸意識到，不僅要技術(shù)“過硬”，更要有邏輯地梳理好團(tuán)隊(duì)實(shí)踐過程、項(xiàng)目應(yīng)用實(shí)例以及社會價值。

“通過省賽決賽后，需要馬上準(zhǔn)備國賽函評材料，再到準(zhǔn)備國賽現(xiàn)場的路演，挑戰(zhàn)不斷升級，競爭異常激烈。”胡楚彥告訴記者，進(jìn)入國賽決賽，團(tuán)隊(duì)起初有過信心不足，但是指導(dǎo)教師劉強(qiáng)教授鼓勵他們堅(jiān)持下去?！袄蠋熣f要對我們的技術(shù)創(chuàng)新性和價值有信心，只需要盡力展示好自己的項(xiàng)目就行了”，在老師的幫助下，他們一邊梳理技術(shù)要點(diǎn)，一邊策劃項(xiàng)目展示，團(tuán)隊(duì)終于熬過了難關(guān)，項(xiàng)目“殺出重圍”進(jìn)入了國家決賽。

國賽路演前，學(xué)校又聘請了多位專家指導(dǎo)學(xué)生打磨項(xiàng)目，一輪一輪實(shí)戰(zhàn)演練，一遍一遍打磨項(xiàng)目，一次一次推翻重建，功夫不負(fù)有心人，團(tuán)隊(duì)終于在決賽舞臺上捧得金獎。

團(tuán)隊(duì)一舉奪金，平時要求嚴(yán)格的指導(dǎo)教師劉強(qiáng)也為同學(xué)們點(diǎn)了贊。但他認(rèn)為，比起捧得金獎，更重要的是過程，“通過競賽團(tuán)隊(duì)鍛煉了在壓力下高效處理事情的能力，也更理解了‘做成事’的不容易，在做科研的過程中更加有韌勁兒?！?/p>

競賽獲獎不是終點(diǎn)，只是他們科技創(chuàng)新的起點(diǎn)。團(tuán)隊(duì)的相關(guān)技術(shù)還獲得眾多航天企業(yè)和科研單位的關(guān)注，他們被邀請參加多次交流，跟隨導(dǎo)師對接了許多實(shí)際需求?！霸谝痪€更能理解實(shí)際需求，更能發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵問題。” 針對調(diào)研發(fā)現(xiàn)的問題，他們在之前的材料基礎(chǔ)上，進(jìn)行了二次研發(fā)，為眾多產(chǎn)品提供了關(guān)鍵的復(fù)雜陶瓷元器件，在科技成果轉(zhuǎn)化中邁出了堅(jiān)實(shí)的一步。“團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)推進(jìn)科技創(chuàng)新成果從‘實(shí)驗(yàn)室’走向‘生產(chǎn)線’，用自己的所學(xué)所長解決實(shí)際問題，在創(chuàng)新實(shí)踐中發(fā)光發(fā)熱。”

這次挑戰(zhàn)杯比賽更加堅(jiān)定了團(tuán)隊(duì)積極投身于科技創(chuàng)新的決心，通過科研實(shí)踐真正解決材料難題。“在哈工大學(xué)習(xí)的6年過程中，學(xué)校為我們搭建了很好的科技創(chuàng)新平臺，從大一時參加大一年度項(xiàng)目，大二時參加大創(chuàng)項(xiàng)目，之后進(jìn)入特種陶瓷研究所極端環(huán)境應(yīng)用陶瓷課題組，再到參加‘挑戰(zhàn)杯’，我們一步步成長。”胡楚彥說。

張又元 哈爾濱日報記者 紀(jì)天偉 王鐵軍