文/劉詩(shī)瑤 沙迪

鉆研摩擦現(xiàn)象數(shù)十年，中科院院士、清華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院院長(zhǎng)雒建斌是名副其實(shí)的摩擦學(xué)專(zhuān)家。

前不久，2020年度陳嘉庚技術(shù)科學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給了“摩擦中微粒作用機(jī)制及超滑機(jī)理”，項(xiàng)目主要完成人正是雒建斌。30多年來(lái)，雒建斌和團(tuán)隊(duì)不懈攻關(guān)，研制了新型納米級(jí)潤(rùn)滑膜厚度測(cè)量?jī)x，在國(guó)際上首次提出“薄膜潤(rùn)滑狀態(tài)”概念，填補(bǔ)了彈流潤(rùn)滑與邊界潤(rùn)滑之間的理論空白，還在應(yīng)用基礎(chǔ)領(lǐng)域大膽探索超滑和拋光問(wèn)題，為工業(yè)發(fā)展解決了一系列技術(shù)難題。

留心生活中的摩擦現(xiàn)象

“摩擦現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，往往伴隨磨損。摩擦、磨損會(huì)引發(fā)能源消耗，給設(shè)備、器件、材料帶來(lái)?yè)p失。我國(guó)是制造大國(guó)，機(jī)械裝備使用壽命較短、低端高耗能裝備較多，每年因摩擦、磨損造成的浪費(fèi)巨大?！宾媒ū笳f(shuō)。

如何降低摩擦系數(shù)，減少摩擦能耗？在薄膜潤(rùn)滑理論研究取得突破后，雒建斌向“超滑”下手，挑戰(zhàn)這個(gè)困擾國(guó)際摩擦學(xué)界的科學(xué)難題。

超滑，是指摩擦系數(shù)被降低到一個(gè)極小數(shù)值并無(wú)限度接近于零的摩擦狀態(tài)。“國(guó)外專(zhuān)家調(diào)研確認(rèn)，若將轎車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)摩擦系數(shù)降低18%，每年大約能夠節(jié)約5400億噸燃油，減少2.9億噸二氧化碳排放?！宾媒ū笳f(shuō)，超滑作為一種能將摩擦能耗與磨損率降低幾個(gè)數(shù)量級(jí)的變革性技術(shù)，將在工業(yè)發(fā)展中發(fā)揮重要作用。

但超滑到底怎么實(shí)現(xiàn)？借助何種物質(zhì)實(shí)現(xiàn)？對(duì)潤(rùn)滑材料的成分特征有哪些要求？雒建斌和團(tuán)隊(duì)苦思冥想、多次實(shí)驗(yàn)，一直沒(méi)有實(shí)質(zhì)進(jìn)展。

有一天，團(tuán)隊(duì)成員抱著好奇的心理，把酸奶加到了實(shí)驗(yàn)超滑的機(jī)器上。沒(méi)想到，屏幕上的摩擦系數(shù)曲線驟然降低。大家驚訝極了，迅速分成四個(gè)小組，針對(duì)酸奶的不同成分開(kāi)展研究。遺憾的是，經(jīng)過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)論證，酸奶實(shí)現(xiàn)的是“假超滑”，不足以推導(dǎo)出縝密的科學(xué)關(guān)聯(lián)。

盡管當(dāng)時(shí)有些失望，雒建斌卻意識(shí)到，偶然現(xiàn)象背后往往有必然，他開(kāi)始格外留心生活里各種與摩擦有關(guān)的細(xì)小現(xiàn)象。出差去杭州，雒建斌喝到了一碗莼菜湯?！坝每曜痈咎舨黄饋?lái)莼菜，我就開(kāi)始琢磨它為何這么滑溜溜?！闭f(shuō)到這里，雒建斌笑起來(lái)，他說(shuō)無(wú)論看到什么都會(huì)想起“超滑”。

雒建斌（圖 /清華大學(xué)天津高端裝備研究院官網(wǎng)）

經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)次實(shí)驗(yàn)，雒建斌最終帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了多種配比的酸、醇、堿溶液都能實(shí)現(xiàn)超滑，特別是磷酸超滑現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，對(duì)兩種超滑新機(jī)理的提出有巨大幫助。

能解決問(wèn)題就是有用

“如果你認(rèn)準(zhǔn)的事情，別人都不理解怎么辦？”

“我會(huì)堅(jiān)持下去，人生值得一試?！?/p>

問(wèn)及雒建斌為何做起了摩擦中的“拋光生意”，他講完來(lái)龍去脈后如是說(shuō)。

有一年，雒建斌和團(tuán)隊(duì)到廣東一家計(jì)算機(jī)硬盤(pán)磁頭公司參觀工藝，本意是介紹薄膜潤(rùn)滑技術(shù)，他卻被公司高管提出的磁頭拋光精度難題吸引住了。這是計(jì)算機(jī)硬盤(pán)制造業(yè)面臨的難題，于是，如何把握好這個(gè)度，降低磁頭磁盤(pán)表面粗糙度，改進(jìn)保護(hù)膜性能，成了雒建斌實(shí)驗(yàn)室新的研究方向。

在薄膜潤(rùn)滑研究過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)室人員發(fā)現(xiàn)，在潤(rùn)滑液中加入納米金剛石顆粒后，產(chǎn)生了良好的微拋光作用。團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，這有可能適合于硬盤(pán)磁頭表面加工。對(duì)這個(gè)發(fā)現(xiàn)，不少同行質(zhì)疑，“難度太大”“這不是傳統(tǒng)摩擦學(xué)的路徑”“不務(wù)正業(yè)”……雒建斌沒(méi)有放在心上，他認(rèn)為，不必拘泥于傳統(tǒng)的條條框框，研究服務(wù)現(xiàn)實(shí)，能解決問(wèn)題就是有用。

頂著壓力，雒建斌率領(lǐng)團(tuán)隊(duì)攻關(guān)數(shù)月，將清華大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室研究和企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)合，成功把納米金剛石顆粒引入了磁頭表面拋光液，將磁頭表面粗糙度降低了50%，實(shí)現(xiàn)了硬盤(pán)存儲(chǔ)密度的大幅提升。同時(shí)也證明了摩擦學(xué)與電子制造學(xué)科結(jié)合是正確的，這也成為摩擦學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室一個(gè)全新的發(fā)展方向。

不放棄才有希望

和摩擦結(jié)緣，雒建斌有著獨(dú)特經(jīng)歷。

恢復(fù)高考的第二年，來(lái)自陜西農(nóng)村的雒建斌考上東北大學(xué)材料系，畢業(yè)后進(jìn)入西安電纜廠擔(dān)任技術(shù)員。

“電纜廠制作電纜，有一道工藝叫拉拔銅絲。夏天拉的銅絲容易氧化變色，變成廢品。我就和同事一起演算試驗(yàn)，推導(dǎo)出計(jì)算公式，為控制銅絲氧化、降低銅絲溫度提出潤(rùn)滑意見(jiàn)。”雒建斌說(shuō)，就是從那時(shí)起，他對(duì)摩擦學(xué)產(chǎn)生了濃厚的興趣。

有了好奇心，就不滿足現(xiàn)狀。雒建斌抱著繼續(xù)深造的夢(mèng)想，在1985年到西安建筑科技大學(xué)冶金系讀碩士研究生，開(kāi)始系統(tǒng)學(xué)習(xí)摩擦學(xué)知識(shí)。

旺盛的求知欲又一次支撐雒建斌考取了清華大學(xué)精密儀器與機(jī)械學(xué)系博士研究生，師從我國(guó)著名摩擦學(xué)專(zhuān)家溫詩(shī)鑄先生。在這個(gè)全國(guó)摩擦學(xué)研究最先進(jìn)的搖籃里，雒建斌再?zèng)]和“摩擦”分離過(guò)。

和人交談時(shí)，雒建斌措辭總是很溫和，用學(xué)生的話講，“雒老師從沒(méi)發(fā)過(guò)脾氣，但他講的每個(gè)字都很堅(jiān)定?！薄安环艞墶薄皥?jiān)持一下”等語(yǔ)句，也經(jīng)常出現(xiàn)在他對(duì)學(xué)生的指導(dǎo)中。

堅(jiān)持不代表固執(zhí)，前提是尊重科學(xué)規(guī)律和經(jīng)驗(yàn)判斷。有一次，關(guān)于超滑實(shí)現(xiàn)里到底有沒(méi)有化學(xué)作用，團(tuán)隊(duì)展開(kāi)了激烈爭(zhēng)論。當(dāng)時(shí)，團(tuán)隊(duì)在相關(guān)實(shí)驗(yàn)工件表面根本測(cè)不到化學(xué)殘質(zhì)，一些人就想放棄。但雒建斌根據(jù)過(guò)往判斷，堅(jiān)持要再試試，后來(lái)有名學(xué)生改換了測(cè)量方式，果然測(cè)出了一層磷酸分子，證明了化學(xué)作用的存在。

“同一個(gè)事情全世界很多人在做，只有方向?qū)Α⑹侄魏?、成員能力強(qiáng)，組合在一起才能做好?！宾媒ū笳f(shuō)。