陈云飞：摩擦这个“小”问题，已耕耘二十载

最近，东南大学机械工程学院的陈云飞教授团队在离子输运研究方面取得了很大进展，相关结果发表在《美国化学学会杂志》(JACS)上。

这是今年年初陈云飞领导的“摩擦界面声子传输理论和能量耗散模型”项目获得2018年国家自然科学奖二等奖后，他的团队的又一项重要荣誉。

早在原始社会，当人类的祖先学会钻木头生火时，他们就开始处理摩擦。虽然摩擦生热并不陌生，但迄今为止，人类尚未完全掌握摩擦耗能的机理，即摩擦过程中能量损失和传热的机理。

这正是陈云飞的研究对象，也是机械工程学科研究中的一个重要问题。围绕这个问题，陈云飞领导了这个领域的科学研究小组20多年。

摩擦学中的单枪匹马

陈云飞与摩擦的关系始于他的博士学位。

早在他的母校东南大学学习时，陈云飞就已经跟随他的导师从事与摩擦相关的研究。1995年，陈云飞博士毕业后留下来教书。在学校呆了一段时间后，他想继续跟随他的导师并在相关领域做研究，但他别无选择，只能出国深造。

当时，学校里没有其他人从事与摩擦相关的研究。科学研究中没有高级指导。在经费方面，没有足够的支持，“连影印费也要自己付”。

但是困难并没有压倒陈云飞。他想通过申请资金来解决资金问题。调整研究方向后，他终于在1998年申请了国家自然科学基金，科研工作开始慢慢走上正轨。

回想起这段艰难的时光，陈云飞感慨道:“那是我生命中一个非常重要的转折点。”

正是这个转折点使陈云飞确定了摩擦学领域的研究方向。2000年，他去加州大学伯克利分校进行交流研究，接触了国外传热领域的研究成果，创造性地将摩擦和传热结合起来进行研究，为今后在中国的研究奠定了基础。

"从事科学研究，不仅要有学术热情，还要有很强的心理素质."陈云飞说，在处理摩擦学和热传递的20年中，他曾几次陷入“障碍”,其中一些是科学研究困难，一些是管理困难。每当这种情况发生时，他会把问题放在一边，让他的头脑一片空白，打一会太极拳或练一会气功，当他的头脑冷静下来，他就会回去工作。

不要错过灵感的闪现

二十四年很快过去了。现在，陈云飞已经从一名普通的年轻教师成长为东南大学机械设计学科的带头人。在工作日，陈云飞的日程表上满是科研、教学和行政任务，他几乎没有自己的闲暇时间。为了挤出时间做科学研究，在寒假和暑假，当其他人享受他们的假期时，他呆在实验室里，“真的没有太多时间来集中精力，所以我们必须抓紧时间。”

多年来，陈云飞培养了许多优秀的毕业生。其中，许多学生选择毕业后留在学校与他战斗，成为摩擦学和传热研究的骨干。

和学生讨论问题是陈云飞最喜欢的事情。在他看来，这种交流可以激发意想不到的灵感。2002年，该团队发现超晶格结构的最小正常热导率的条件来自一次讨论，这也是今年获奖项目的重要成果之一。

超晶格是由两种材料交替生长形成的周期性结构。它是一种多层膜结构。每层材料的厚度被控制在几纳米以内，并且具有极高的界面密度。超晶格结构是否具有最小的正常热导率一直困扰着半导*造业。

自2000年以来，陈云飞带领团队对80多组超晶格结构进行了实验测试，但进展有限。在一次讨论中，团队中的一名学生很随意地提出了一个新想法，这让陈云飞觉得在理论上隐约可行。

"这个想法是否可行，在得到证实之前是不知道的。"陈云飞没有错过灵感的闪现。整个寒假他都在验证这个想法。经过几天的广泛计算，他和他的团队发现这个想法是真的！

基于这一发现，该团队改变了研究思路，采用分子动力学模型来模拟超晶格结构。最后，国际上首次提出了超晶格结构最小法向热导率的条件。

原标题:摩擦，一个“小”问题，花了他20年才弄清楚主要道路