鲍哲南手中拿着一款通明的薄膜资料，乍看就像是购物频道中热销的戳不破的保鲜膜。这是一种出生于美国斯坦福年夜学化学工程试验室，导电性、拉伸性俱佳的高份子资料。鲍哲南用专业迷信术语将它称为“柔性电极”。在将来，作为天然皮肤的资料，一方面，它具有高柔韧度的拉伸性，同时，和人类的皮肤一样，它可以或许自我修复，还可以停止生物降解。更主要的是，这类资料是“有知觉”的，它有触觉，不只能感到刺痛，也能感知周边的温度。
13年前，在贝尔试验室任务的鲍哲南废弃了巨薪的引诱和更优渥的待遇，一头扎进了斯坦福年夜学化学工程系，带着一群先生编织起了一个关于“天然皮肤”的妄想。在最新一期美国《迷信停顿》杂志上，由鲍哲南引导的研讨团队揭橥了相干的研讨结果申报。
科幻片子中才会涌现的天然皮肤，也许很快就会成为实际。作为重要创造者，鲍哲南从幕后走到前台。继2015年被威望科研期刊《天然》杂志评为年度十年夜迷信人物以后，本年3月，鲍哲南取得第19届欧莱雅-结合国教科文组织“世界出色女迷信家造诣奖”。站在一群出色女迷信家中央，鲍哲南显得纤细娇小，但她的创造却被业界公以为极可能推翻现有的电子工业成长的格式。
第19届欧莱雅-结合国教科文组织“世界出色女迷信家造诣奖”授与五位出色女迷信家第19届欧莱雅-结合国教科文组织“世界出色女迷信家造诣奖”授与五位出色女迷信家
接收第一财经邮件专访时，鲍哲南泄漏：“我们下一步的筹划，要去验证这类资料能否可以或许植入生物肌体，能否会对肌体形成伤害和损害。”在以男性为主导的顶尖迷信范畴，鲍哲南如同她创造的柔性电极，释放着伟大的柔韧力气。
从处理现实成绩动手
依照鲍哲南的说法，研发柔性电极并将其用于天然皮肤研发，有三个坎要过。“我们如今的电子器件都是用硬性资料做的，在丈量中枢神经电流、心脏电流时，植入年夜脑或心脏的电很可能破坏神经或心脏组织。跟神经接触的电极必需像皮肤一样柔嫩，但这类资料之前不存在。所以，我们做的一件工作就是把这类柔性资料做出来。”依据《迷信停顿》的申报，鲍哲南团队已经选中了一种具有生物相容性，又有很强导电性的塑料。鲍哲南说明说：“之所以选择这类资料，是为包管电极与人体接触时的平安性。”但这类塑料比拟软弱，很轻易碎裂，完整不合适作为可穿着电子器件的载体。
为了加强这类塑料的韧性和承载才能，鲍哲南和她的团队测验考试用一品种似番笕外面活性剂的份子作为添加剂对资料停止了改进，完全转变了塑料份子之间的感化力。“由份子构成的小颗粒状描写在添加剂的感化下酿成了鱼网状描写。鱼网状描写具有很高的构造稳固性，从而使本来软弱的高份子资料变得有韧性，并且极易拉伸。”经由测试，改进后的新资料拉伸到原长度的两倍，仍能坚持优越的导电率。
第二个坎就是让资料具有人类的触觉和感知力。“为懂得决触觉成绩，我们特殊设计了像金字塔一样的外形的传感器，这类传感器比人类的头发细100倍。附在柔性的资料上，它们仍具有很强的敏感度。”在处理感知力的成绩上，鲍哲南团队找寻到了一些电子电路资料，一旦温度或许情况身分产生变更，这些电旌旗灯号就会产生转变。
“最初一个挑衅是，让传感器和电旌旗灯号的信息实时经由过程神经中枢传输到年夜脑，而年夜脑也必需懂得这些电旌旗灯号是甚么寄义。”依照鲍哲南的说明，这就决议了电旌旗灯号必需以必定的传输方法和必定的外形和年夜脑“接触”。“所以我们必需设计电子电路，让它们终究酿成年夜脑可以可以懂得的旌旗灯号。”柔性电极曾经进入了植物年夜脑感知验证阶段。
虽然柔性电极资料可供人类应用的电子皮肤还需光阴，但它曾经开端施展实际运用价值。鲍哲南举例说，柔性电极中的触觉传感器可以被用来测试脉搏的跳动，将其酿成血压的信息。而其温度传感器，则可以担负锂电池充电时的低温掩护装配，一旦涌现过热、超热，温度传感器会主动检测并实时割断电源，这类资料的自我修复功效乃至可让电动汽车的锂电池加倍稳固。
柔性电极是鲍哲南多年来在化学工程范畴耕作的成果。追随华裔高份子化学家于鲁平，鲍哲南接触到了学科穿插范畴最前沿的研讨。“这类感触感染就像一扇别致非常的迷信之门在你眼前渐渐翻开。”此时，鲍哲南对化学曾经有了另外一层融会。“当更深刻地走进迷信的世界，你会发明，去懂得这些公式、懂得这些数据长短常需要的。当我认识到了这一点后，数据和公式在我眼中不再显得那末死板和笼统，由于，它们是处理详细的成绩的方法之一。”
“暴走豪杰”的妄想
鲍哲南的科研之路走得顺风逆水。博士卒业以后直接进入贝尔试验室，和物理学家、电子工程学家一路任务。跨学科的迷信家们赓续擦出火花。“我们其时基本没有猜想到她可以或许取得那末年夜的造诣，“在接收媒体采访时，鲍哲南的母亲说，女儿老是出乎他们的料想。”移平易近到美国以后，身旁的同伙就问我，“你们为何给孩子这么年夜的压力，逼着她一向往前走？其实，我们哪有给她甚么压力，那些压力都是她本身带给本身的。”“在化学工程范畴，鲍哲南是一块金字招牌，许多科研基金和经费都是冲着她的研讨而来的。”鲍哲南的协作同伴对她的才能赐与了极高的评价。几家科技企业旗下的科研基金曾经为鲍哲南的研发项目投入了数百万美元。
鲍哲南也有过波折。她在热点的超导体﹑份子电子学和份子晶体科研范畴与德国迷信家舍恩等人协作过。2002年，舍恩在《天然》、《迷信》等威望杂志揭橥论文，宣告他们制作出了世界上最小的纳米晶体管，这一结果一度被以为具有了冲刺诺贝尔奖的实力。但是，论文的可托度激发了科研范畴的诸多非议，针对鲍哲南的猜想和流言随之而来。不久以后，审查委员会指派专家小组对舍恩的研讨项目展开了周全查询拜访，终究，审查委员会在结论申报中对工作有了定性：“舍恩确系造假，而其他20多名介入研讨的迷信家与舍恩造假案有关。包含鲍哲南在内的其他研讨人员其实不知情，并没有任何义务和过掉，均被证明了洁白。”
“我历来不以为本身是天赋或许禀赋异禀的那种人，我能做到的就是保持不懈和坚持悲观。”鲍哲南坦言，科研许多时刻须要迷信思想加“笨方法”。在这一点上，曾在南京年夜学物理学系担负传授的父亲对她影响异常年夜。“小时刻，父亲在漫步的时刻忽然会问我，冰在落到水上会浮起来照样沉下去，我想固然地答复，由于是固体它会沉下去。父亲就勉励我做个小试验去验证本身的设法主意，成果，我看到冰清楚浮在水上，这才弄清晰，本来冰的密度比水小。”
已经的懵懂少女曾经成为具有转变世界和人类将来生涯的女迷信家。鲍哲南想要转变的不只是将来，还有当下。鲍哲南天天保持行走一个小时高低班，这在以车代步的美国很少见，她是以被评为斯坦福年夜学的“暴走豪杰”，头像被印在宣扬海报上。“往返走一个小时，既锤炼身材，又可以听听消息、打打德律风，我异常爱好这类生涯方法，所以勉励身旁的人也这么做。”
