摩擦这个“小”问题，他花20年琢磨出大门道

陈云飞教授在机械楼实验室指导学生做实验

受访者供图

第二看台

日前，东南大学机械工程学院有位教授叫陈云飞，他的团队在离子输运研究方面取得了重大进展，并且相关成果被发表在《美国化学会志（JACS）》上。

这是一个重要荣誉。此前，由陈云飞领衔研究的项目“摩擦界面的声子传递理论与能量耗散模型”在今年年初获得了 2018 年度国家自然科学奖二等奖。如今，其团队又取得了这一荣誉。

原始社会时期，祖先学会钻木取火的时候，人类就开始和摩擦有了关联。人类对摩擦生热并不感到陌生。然而，到目前为止，人类对于这一现象所蕴含的摩擦耗能机理，也就是摩擦过程中的能量损耗与热量传递机理，还没有完全理解和掌握。

这是陈云飞的研究对象，同时也是机械工程学科研究的重要问题。陈云飞率领科研团队围绕此问题，在该领域已经耕耘了二十余年。

单枪匹马独闯摩擦学

陈云飞与摩擦的缘分，始于他攻读博士学位期间。

陈云飞在母校东南大学读博期间就已开始跟随导师进行与摩擦相关的研究。1995 年，陈云飞博士毕业并留校任教。留校后，他原本希望继续跟随导师，在相关领域开展研究，然而导师却选择前往海外深造。

在当时，校内没有其他人进行与摩擦相关的研究。在科研方面，没有前辈给予指导；在经费方面，也没有足够的资金支持，甚至连复印所需的费用都要自己支付。

陈云飞没有被困难压倒。他想到可以通过申请基金来解决经费问题。在对研究方向进行调整之后，他于 1998 年成功申请到了国家自然科学基金。从那之后，科研工作开始逐渐步入正轨。

陈云飞回忆起这段艰难的时光，感慨地说：“那是我人生中的一个重要转折点。” 他认为这段时光对他的人生有着重大的影响。 这段时光成为了他人生道路上的关键节点。 他深深记得这段艰难时光所带来的转变。 这段艰难的时光在他的人生中具有极为重要的地位。 他感慨于这段艰难时光成为了他人生的重要转折。 他对这段艰难时光所带来的人生转折感慨万千。 这段艰难时光成为了他人生中不可忽视的转折点。 他在回忆中感慨这段艰难时光是他人生的重要转折。 他深知这段艰难时光是他人生的重要转折点。 这段艰难时光在他的人生历程中是一个重要的转折点。 他对这段艰难时光所造就的人生转折感触颇深。 这段艰难时光成为了他人生中意义重大的转折点。 他感慨这段艰难时光对他人生的转折作用。 他在回忆中意识到这段艰难时光是他人生的重要转折。 这段艰难时光在他的人生中有着举足轻重的转折意义。 他对这段艰难时光所引发的人生转折感慨不已。 这段艰难时光成为了他人生中关键的转折点。 他感慨这段艰难时光使他的人生发生了重要转折。 他在回忆中体会到这段艰难时光是他人生的重要转折。 这段艰难时光在他的人生中具有重要的转折价值。 他对这段艰难时光所导致的人生转折感慨万分。 这段艰难时光成为了他人生中不可替代的转折点。 他感慨这段艰难时光为他的人生带来了重要转折。 他在回忆中领悟到这段艰难时光是他人生的重要转折。 这段艰难时光在他的人生中有着不可磨灭的转折印记。 他对这段艰难时光所造成的人生转折感慨连连。 这段艰难时光成为了他人生中至关重要的转折点。 他感慨这段艰难时光让他的人生迎来了重要转折。 他在回忆中感受到这段艰难时光是他人生的重要转折。 这段艰难时光在他的人生中具有不可忽视的转折意义。

这次转折点使陈云飞确定了在摩擦学领域的研究方向。2000 年，他去往美国加州大学伯克利分校进行交流学习。在那里，他接触到了国外传热学领域的研究成果。他创造性地把摩擦与传热结合起来进行研究。这为他日后回国开展研究奠定了基础。

搞科研需要有学术热情，同时也需要有强大的心理素质。陈云飞表示，在与摩擦学、传热学打交道的二十多年里，他多次遇到“关卡”，这些“关卡”有的是科研方面的难关，有的是管理方面的难关。每当遇到这种情况，他会先把问题搁置一边，让思绪放空，打一会儿太极拳或者练一会儿气功，等心境平复后，再重新投入到工作中。

不放过一闪而过的灵感

24 年光阴快速流逝，如今陈云飞已从一个普通青年教师，变成了东南大学机械设计专业的学科带头人。平日里，科研、教学、行政任务把陈云飞的日程排得很满，几乎没有他自己的休闲时间。为了挤出时间做科研，在寒暑假时，别人在欢乐享受假期，而他却待在实验室里，他说：“这样能心无杂念的时间确实不多，得抓紧。”

多年来，陈云飞培育出了众多优秀的毕业生。其中，有许多学生在毕业后选择留在学校。他们与陈云飞一同奋斗，成为了研究摩擦学以及传热学的重要力量。

陈云飞最喜欢和学生一起讨论问题。他认为这种交流能够激发出意想不到的灵感。2002 年，团队发现超晶格结构法向导热系数最小值出现的条件，这源于一次讨论，而这也是今年获奖项目中的重要成果之一。

超晶格是由两种材料交替生长形成的周期性结构，它属于多层膜结构。每层材料的厚度被控制在几纳米之内，这种结构具有极高的界面密度。一直以来，超晶格结构是否存在法向导热系数最小值这个问题，都在困扰着半导体制造业。

2000 年开始，陈云飞带领着团队。他们先后对 80 多组超晶格结构进行了实验测试，不过进展情况比较有限。在一次讨论的过程中，团队里的一位学生随口说出了一个新的想法，这让陈云飞在内心深处觉得这个想法从理论上来说是能够行得通的。

想法是否可行需要经过验证才能知晓。陈云飞没有放过那一闪而过的灵感，在当年的整个寒假期间，他都在对这一设想进行验证。经过数日的大量计算后，他和团队发现这一设想是能够成立的。

团队基于这一发现改变了研究思路，他们采用分子动力学模型来对超晶格结构进行建模，最终在国际上率先提出了超晶格结构法向导热系数最小值出现的条件。

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