你有没有听说过“超结构”？

他带领团队解除超结构材料限制，解除技术壁垒；

生活中常见的纳米纤维素，如何实现更精准调控；

《重庆专访》特别节目“新重庆奋斗者”，走进软物质材料化学与功能制造重庆市重点实验室，对话实验室主任、西南大学教授、重庆市青年科技领军人才协会常务理事黄进。

中国古建筑何以跨越千年？

重心低，对称结构、受力平衡。

基础要“实”，下宽上窄。

现代中国，这座建筑却有些“反常规”。

广州地标—小蛮腰：上大下小，中细上厚，这样的结构，我们称之为“超结构”。

“超结构”是指自然界无法制造出来的复杂结构，而利用增材制造策略，现代3D打印技术则可则鬼斧神工般用于制造各类高性能的“超结构”，该技术在航空航天等领域已经崭露头角。但是就现阶段而言，造价昂贵、制造时长、材料稀少，限制了3D打印“超结构”的大规模发展，黄进团队的研究方向，就是要去打破这些限制。

软物质材料化学与功能制造重庆市重点实验室主任 黄进：传统结构在拉伸的时候中间是会变细，但是我们可以看到这里的拉伸是一个径向的膨胀。传统的压缩的时候，我们会看到通常的是会往两边胀大，而在这里我们会看到它是内凹的，它是径向的一个收缩。

记者 廖洋益：我们可以抓住它的特点做哪些研究和应用？

黄进：它可以有很好的缓冲的性能。比如用在像我们的保险杠。同时它的这种很好的拉胀特性，在一些人体的生物材料的支架或者甚至血管上面都可以得到一些应用。

在冲击的过程中有个概念叫峰值力：峰值力越大，越不安全。相比于不使用超结构的情况下，超结构可以把峰值力大概减少到1/3左右。假如应用在汽车抗防撞梁上，驾驶员受伤的几率会大幅下降。

廖洋益：可不可以利用这个节目做一个广告，告诉广大企业我们现在有这个东西了。尤其重庆那么多车企。可以做这个广告吗？

黄进：我认为基础研究，它需要的就是一个机会。我们已经打了这么一个基础，但是我们要得到客户的认可还需要机会。我不是做汽车的，这个车怎么去把超结构做到哪里。它需要什么样的一些外形、什么样的性能，这是我没有的信息。就拿重庆来说，我相信很多的企业它自己的研发队伍，他忙的是对于客户细分化的产品的要求的应对，很多的技术是在做这个事情，因为我们跟很多企业都这样在做，但它缺少一个很完备的技术体系跟它来做匹配。我们做到结构、材料 、制造的一体化，从设计到它制造的过程一体化。

成长于重庆的黄进，读博士时，师从中科院院士、我国高分子研究领域的专家张俐娜院士。29岁就成为武汉理工大学教授。2015年，他回到家乡的西南大学任教，并于2018年牵头创建了软物质材料化学与功能制造重庆市重点实验室。这是目前重庆唯一在高分子化学和物理学科、高分子材料科学与工程学科紧密关联的省部级平台。

廖洋益：重庆市今年提出“33618”现代制造业集群体系，其中就包含了万亿级的先进材料主导的产业集群。同时制造业高质量发展肯定离不开新材料的支撑。对于实验室来说，怎么样来参与和服务这一发展战略？

黄进：软物质高分子做为研究对象。第一个就是说，我们还是强调面向现在的双碳和生物质资源的利用。纤维素纳米晶是一个热点材料。一个比较公认的用途是在涂料，它作为一个功能助剂的添加，提高力学强度，提高一些性能。第二个在新能源电池，不管是作为助剂，还是在作为一些未来的隔膜的替代，这也是很多公司都在追求这方面成熟的应用技术。

纤维素存在于棉花、木材、秸秆、芦苇等植物资源的细胞壁中，是自然界中储量最为丰富的天然高分子材料，具有低成本、可再生、无毒、无污染、可生物降解等优点，被认为是未来世界能源和化工的主要原料之一。将纤维素的尺寸缩减至100纳米以下，即称为纳米纤维素。纳米纤维素不仅具有天然纤维素的特性，还具有高亲水性、高强度等优点，在涂料、复合材料、电子产品、医药等领域具有广阔的应用前景。

黄进：实验室的创新点在于，我们发展能够使它强度韧性都能够提高的原理和规律，就可以用到很多产业里面去。比如别人需要这种强度提高的时候，我们就可以结合具体的对象、具体的要求来对它进行很好的调控，达到它产品应用的要求。

基于对纤维素纳米晶新材料及其先进应用研究，黄进团队获得2021年重庆市自然科学二等奖，并得到实际应用。目前实验室已经跟陆军军医大学西南医院合作人工关节材料的开发，跟重庆民营百强涂料企业也在合作纤维素纳米晶的应用。此外，黄进教授创建生物质产业碳中和技术创新联盟等平台，创办西部纳米科技、碳中和技术等主题的创新创业大赛，探索人才培养新模式，推动产学研协同发展。