让材料科学触手可及

深秋的北京，寒意渐浓，一场材料盛会却让北京化工大学充满知识的“暖意”。10月27日，该校材料科学与工程学院第十四届材料博览会暨第七届博学论坛在昌平校区拉开帷幕。在这里，从可亲手操作的互动实验，到前沿创新的实物展品；从系列专业讲座，到育人故事展示，领略材料科学多样魅力。

活动整合室内与室外两大展区，设置十项互动实验，展出实物展品近百件、展板310余块，内容涵盖学院发展历程、科研前沿成果、产学研合作、校友企业、奖学励志及学科竞赛等方面。同期举办博学论坛、宏德讲坛、材料讲堂及“情系家国·科研人生”系列讲座等活动，并展出136份学术墙报，集中反映了北化材料学子的最新科研进展。

与往届相比，本届活动达成两个“首次”：首次设立“对外开放科学日”，推动科研资源面向社会开放；首次推出“才华横溢，料见心声”故事展区，展现材料学人的成长历程。其中，有几个故事令人印象深刻。谭同学第一次走出国门就是跟随学院的短期学术交流计划，交流中他领略了全英材料术语的挑战，突破了思维壁垒。他直言以开放的眼光接纳差异、捕捉机遇才是未来能持续成长的核心力量。陈同学参与班主任组织的考研经验分享，在那场交流中，他的收获远超纸面：精心整理的复习计划、实用的择校技巧之外，更有学长学姐们具象的奋斗印记。他们是鲜活的榜样，是“前路有光”的笃定证明，更是一群穿过黑夜后，仍愿意为后来者点亮火炬的同行者。

如果说展板与展品构建了知识的骨架，那么互动实验区则赋予了科学生动的血肉，十项实验覆盖3D打印、材料形变、光致变色等领域，在操作声、讨论声与惊叹声中，这里俨然成为最具人气的区域。

在众多互动项目中，一项“护眼显示”技术凭借新奇体验和实用价值吸引了大量关注。“现有屏幕常伴随有害蓝光，长期使用易引发视觉疲劳；我们研发的技术，目标是让显示屏像纸质书一样温和护眼。”信息记录材料课题组的邢同学手持一块手掌大小的演示面板介绍道。该产品并非当前流行的OLED或Mini-LED，而是采用一种名为“倾斜螺旋胆甾相液晶”的全新反射式显示技术。在他指导下，参观者通过调节外加电场，可观察到屏幕从无色渐变为红色、绿色，再平滑过渡至蓝色。

该技术与传统显示技术路线具有根本差异。“它无需背光模组，仅借助自然光即可工作。”邢同学指出，该器件通过反射并调控外界光线实现显示，从物理层面避免了背光屏幕的特定蓝光风险。技术突破的核心在于对材料分子结构的精准调控。研究团队在常规液晶中引入特殊弯曲二聚体与三聚体，构建出新型微观结构，使器件的“螺距”与“螺旋倾角”能在电场作用下协同变化，从而实现对反射色彩的精确控制。相较于市面已有护眼屏，此项实验室技术展现出三大潜在优势：在可见光范围内实现全域色彩调控、更快的响应速度，以及无背光设计带来的节能特性。

光致变色材料展台通过基础的氧化还原反应演绎化学“魔法”。参观者摇晃锥形瓶，溶液由黄转红再变绿，引来阵阵惊叹。负责人解释：“其原理是化学振荡反应——静置时葡萄糖主导还原过程，摇晃时氧气参与氧化反应。”

其他互动实验也各具特色，可分为“形变之美”与“色彩演绎”两类。

看材料“千变万化”：“记忆”塑料展台前，学生在磨砂热缩片上绘图，出厂前被强行拉伸定型的塑料片，加热后收缩回原来的尺寸和厚度，图案色彩也更加鲜艳；3D打印体验区内，柔软的材料经喷头逐层堆积，逐步成型为精细的模型；太空泥实验让观众亲身体验非牛顿流体的特性——缓慢揉捏时柔软如泥，快速捶打时则坚硬如石；分子模型拼装则将抽象的化学结构立体化，更有学生反映三维模型的直观性是平面图示无法比拟的。

看科学呈现“色彩”：“水母烟花”实验台上，絮状“水母”在清水中缓缓沉降，而后舒展落下，十分美丽；“纸上的彩虹魔法”利用紫甘蓝汁遇酸变红、遇碱变蓝的特性，直观展示酸碱反应；维生素B₂荧光液体在紫外光照射下发出黄光，配合飘落的碎屑，形成“流星雨”般的视觉效果。

从互动体验转向实物展陈，材料科学的广阔应用前景变得更为具体。展出的近百件实物展品，既有采用“金丝软甲”聚酰亚胺纤维制成的跑鞋碳板、防弹头盔、绳索和气瓶等，和“黑黄金”碳纤维制作的电动自行车、3D打印面具等多种材料，也有顺丁橡胶、无醛胶合板、生物降解农用地膜等常见材料，体现出材料科学从高端到日常的广泛应用。

其中，聚酰亚胺和碳纤维作为高性能材料代表，展品丰富多样。可耐受300℃高温的聚酰亚胺锂离子电池隔膜，堪称电池安全的“防火墙”。与此同时，旁边展示的聚酰亚胺绳索，直径仅1毫米，承重可达150公斤，兼具耐高低温、阻燃自熄、耐老化、耐空间辐照等特性。

在碳纤维复合材料展台，参观者可以亲自感受“黑色黄金”的轻与强。从航天站模型到冰壶推杆、水上钓竿等，碳纤维应用领域可谓“上天入海”。志愿者手持碳纤维原丝介绍：“它的强度是钢的7到9倍，但重量轻得多。”随后她轻松举起用此材料制成的划艇桨，直观展示其轻质特性。

与此同时，还有许多紧扣绿色环保时代命题的展品。无醛胶合板制备采用水溶性无醛胶黏剂的新技术，即利用具有自主知识产权的自稳定沉淀聚合制备出高反应活性共聚物微球，并进一步功能化得到含有酰胺酸结构的水溶性共聚物，进而制得板材。生物降解农用地膜原料为PLA/PBAT合金树脂，厚度为0.07mm，能够在农田等富含微生物的环境中自发降解，周期约为3-9个月，可根据需求进行调控。