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蜂窩煤、火車隧道、照相機(jī)鏡頭，這些日常生活中常見的東西都是通過對(duì)“孔”的利用，從而實(shí)現(xiàn)了它們各自的功能。在宏觀世界中想要造個(gè)孔并不難，但是你能想象在納米世界，也就是一根頭發(fā)絲的萬分之一的尺度上造孔嗎？本期《開講啦》邀請(qǐng)到中國科學(xué)院院士、復(fù)旦大學(xué)化學(xué)與材料學(xué)院院長趙東元，他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在介孔材料領(lǐng)域的創(chuàng)新研究，獲得了國家自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。本期節(jié)目，趙院士將為我們分享介孔材料的神奇！

兩克就能鋪滿一個(gè)足球場，可以達(dá)到六千平方米！

介孔材料的孔徑大小在二到五十納米之間，如此神奇的介孔是怎么造出來的呢？趙院士生動(dòng)地跟大家科普：“在宏觀世界我們是通過鑄造的方式來造蜂窩煤，你先做好一個(gè)模具，做好模具之后，在模具上澆注東西，然后把這個(gè)模去掉，蜂窩煤就做成了，其實(shí)在微觀世界，也是這樣的一個(gè)原理。”先用分子讓它們拉起手來做成一個(gè)模具，然后再把想要做的東西放在模具的旁邊，就像澆鑄，澆鑄好了之后，再把模具分子去掉，介孔材料就誕生了。

因?yàn)槊恳粋€(gè)孔都可以算它的表面積，所以介孔材料擁有極高的比表面積，兩克介孔材料的比表面就能鋪滿一個(gè)足球場，可以達(dá)到六千平方米！在當(dāng)下很多領(lǐng)域，介孔材料已經(jīng)發(fā)揮出巨大的應(yīng)用潛力，比如石油化工、鋰離子電池、生物醫(yī)療、隔熱材料，甚至是化妝品。趙院士分享自己團(tuán)隊(duì)經(jīng)過十年磨一劍創(chuàng)造的介孔催化劑，可以將石油的轉(zhuǎn)化效率提高百分之一點(diǎn)五，如果能夠在全國推廣，可以產(chǎn)生近百億級(jí)的效益！

科學(xué)需要異想天開，不按常規(guī)出牌！

趙院士跟大家分享自己從小就有很強(qiáng)的好奇心，小時(shí)候好奇老式擺鐘的工作原理，趁家里沒人偷偷把鐘給拆了，可最后也沒看明白，鐘也不能復(fù)原了。父母并沒有因?yàn)檫@件事去責(zé)怪他，反而鼓勵(lì)他的好奇心，這件事給幼小的心靈埋下了一顆很好的種子?，F(xiàn)在大家都稱趙院士為造孔之人，因?yàn)樗吹绞裁礀|西總是想著能不能把它打成孔。有一次他陪兒子去游樂園，突然看到樂高，便從樂高的拼裝中獲得靈感?！拔揖拖胛以炜撞痪褪抢诌@樣的一個(gè)組裝嗎，我能不能有這樣的一個(gè)造孔的過程？”于是趙院士帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造了模塊基元組裝的全新的方法，利用這樣的方法，可以創(chuàng)造很多新奇的結(jié)構(gòu)。生活中處處是科學(xué)，隨時(shí)隨地都可以異想天開。

而開創(chuàng)性地研發(fā)出有機(jī)介孔材料，竟是一位自己團(tuán)隊(duì)中歷史系出身的學(xué)生不同尋常的想法起了關(guān)鍵作用。趙院士感嘆：“科學(xué)的過程需要?jiǎng)?chuàng)造，需要有不同尋常的，不按常規(guī)的出牌。”

“布袋院士”現(xiàn)場造孔，化學(xué)實(shí)驗(yàn)如同變魔術(shù)！

穿上白大褂，戴上護(hù)目鏡和手套，趙院士在現(xiàn)場給大家展示了一個(gè)最基礎(chǔ)的造孔實(shí)驗(yàn)過程，這個(gè)實(shí)驗(yàn)只用了幾種化學(xué)藥品，幾分鐘時(shí)間，趙院士就如同變魔術(shù)般地把介孔材料造了出來，令小撒直呼神奇！雖然這個(gè)實(shí)驗(yàn)配方很簡單，但趙院士說我不告訴你，就非常難。這需要對(duì)化學(xué)有深刻的理解，并且要有異想天開的想法。

前不久“布袋院士”的照片刷屏，這張照片正是趙院士領(lǐng)完國家自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)的第二天，就出現(xiàn)在了復(fù)旦校園，手中的帆布袋里裝著一早上課的教案和書，還有剛剛領(lǐng)回的國家自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)證書，網(wǎng)友們親切地稱他為“布袋院士”。這次來參加節(jié)目，趙院士也帶來了一個(gè)帆布袋，里面裝的幾件寶貝深深地吸引了小撒，究竟都是什么寶貝呢？

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