在江西理工大学稀土学院的实验室里,25岁的黄火明正俯身查看高温炉的温控表。石墨坩埚中,1600℃的玻璃熔体泛着橙红色的光,实验记录本上密密麻麻的公式与数据,见证着这支年轻团队五年来的蜕变。这支由7名研究生、7名本科生组成的“纤起玻镧”团队,用近两千个日夜,在稀土掺杂玻璃光纤领域完成了从“门外汉”到“创新者”的跨越。
2020年团队初建时,科研条件远称不上理想。老旧的箱式炉已服役近十年,外壳布满维修痕迹,首次熔制玻璃的实验便在深夜展开。没有高温观测设备,他们便用护目镜与耐高温镜子自制简易装置,透过翻涌的热浪捕捉玻璃熔融的瞬间;原料采购受限时,他们与供应商反复沟通,用国产替代方案完成了首批样品制备。团队主要创始人黄嘉楠记得,那时他们常守在炉边直到凌晨两三点,用烧杯、玻璃棒这些最基础的工具,硬是制备出掺杂浓度达5000ppm的玻璃样品。“虽然与国际水平有差距,但验证了技术路线的可行性。”他说。
真正的突破始于2022年。为解决稀土离子团聚难题,团队开启了近乎“疯狂”的实验模式。本科生胡越提出假设:“是不是搅拌速度不够?”于是,每天早8点到凌晨1点,实验室的灯光始终亮着。成员们轮流守在磁力搅拌器前,每10分钟记录一次转速与温度数据。何沂婷曾连续12小时紧盯显示屏,眼睛酸涩难忍,但样品中依然存在杂质。直到第378次实验,他们尝试引入水合物原料,并设计出“低温启动-中温聚集-高温稳定”三段式搅拌程序:低温让原料均匀悬浮,中温促进分子接触,高温维持高速混合。这一创新使离子团聚率降低40%,玻璃透明度提升近3倍。
科研的突破不仅发生在实验室。2024年,团队带着自制光纤预制棒走进康冠光电车间。工程师的反馈直白而尖锐:“纤芯圆度不足,误差达20微米,这在产线上就是废品。”为搞清问题根源,他们在工厂驻扎两周,跟着师傅学习拉丝机调试技巧。回到学校后,团队用简易对中装置反复校准,经过200多次微调,终于将芯径误差控制在1微米以内——相当于在头发丝上雕刻图案。
如今,团队已申请19项专利,其中9项获得授权。但比起这些成果,更让他们珍视的是成长本身:胡越从“打下手”到能独立设计实验方案,黄火明学会用企业听得懂的语言沟通技术需求,雷文从依赖设备到自主发明观测装置……这些改变,印证着团队黑板上的那句涂鸦:“科研就像拉光纤,越难越要绷直了往前闯。”
实验室的展柜里,首批泛着琥珀色光泽的光纤样品静静陈列。它们或许不够完美,却承载着最真实的科研故事,在资源有限时用“笨功夫”破局,在产业一线把论文写在车间,用一千八百次实验证明,科研创新从来不是“空中楼阁”,而是一群年轻人用汗水与坚持,在高温炉前写就的青春诗篇。
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