人物简介
李润伟,1997年毕业于中央民族大学应用物理学专业,现任中国科学院宁波材料技术与工程研究所党委书记,研究员、博士生导师,中国科学院磁性材料与器件重点实验室主任,国家杰出青年基金获得者,国家科技创新领军人才,浙江省特级专家。2020年获省自然科学奖一等奖。

柔性电子技术可以颠覆性地改变传统信息器件、系统的刚性物理形态,具有柔韧性、易携带、低成本制造工艺和较好生物兼容性等特点,可实现信息与人、物体、环境的高度共融,在运动健康、人机交互等领域具有重要的应用前景。
李润伟围绕这项可提升人类幸福感、获得感的黑科技,自2008年留学回国后,带领团队一直致力于新型柔性/弹性磁电功能材料与器件的研究工作,在电子器件柔性化及产业化应用这条道路上砥砺前行。
负笈求学,构筑科研梦
1997 年,从中央民族大学毕业的李润伟进入中国科学院物理研究所继续深造。2002 年顺利获得博士学位后,他受日本学术振兴会资助前往大阪大学产业科学研究所担任日本学术振兴会(JSPS) 研究员。之后,又受德国洪堡基金会资助,前往德国凯泽斯劳滕大学担任“洪堡学者”并从事相关研究。2005 年,作为高级研究员加入日本国家材料科学研究所国际青年科学家中心。
海外留学经历,不仅拓宽了李润伟的视野,也让他定下了日后科研道路的方向和目标,那就是围绕国家战略需求,解决行业领域关键科学问题和技术痛点难点,跨过基础研究与实际应用之间的鸿沟,把实验室里的研究成果变成看得见、摸得着、能够真真正正服务于国计民生的产品。
梦想的力量,指引着追梦而行。彼时,以“致力科技创新,引领产业发展”为宗旨的中科院宁波材料所,正在广纳全球人才,这正与李润伟的初衷高度契合。2008年3月,李润伟正式成为中科院宁波材料所的一员。面试时,李润伟说过这样一句话“哪怕自己做出的科研成果是手纸,但只要能用得上,那也是为人类的文明作了一定的贡献。”伴随这句话,他为自己定下目标,用8—10年的时间,做一些有实际应用价值的科研成果。
圆梦之路,也是自身潜能释放。宁波是全球重要的磁性材料生产基地之一,为了满足国家及地方产业在新能源、节能减排和新一代信息技术领域对磁性材料和器件的重大需求,促进基础研究、应用研究和产业研究融通,归国两年的李润伟在各方的支持下带领团队筹建了浙江省第一个中国科学院重点实验室——中国科学院磁性材料与器件重点实验室,布局稀土永磁材料、非晶/ 纳米晶软磁材料、磁性纳米材料、磁电子材料与器件四个主要研究方向,以此推动宁波市乃至浙江省磁性材料与器件的基础研究、人才培养和科技成果转化。

力学笃行,科研转化齐头并进
成立后的中国科学院磁性材料与器件重点实验室一个重要任务,就是要解决磁电功能材料和元器件的柔性化乃至弹性化这个当前柔性电子领域中的关键难题,为后摩尔时代器件设计集成、能源革命、医疗技术变革等更新换代提供创新引领。心怀这一初心,李润伟带领团队在柔性磁电功能材料与器件领域潜心耕耘十三年。
十多年间,李润伟和他的团队成员们日复一日做着一件事——耐住寂寞、沉下心,苦心孤诣围绕柔性磁电功能材料及其信息传感器和存储器技术开展研究工作,通过汗水和坚持在全球柔性电子科研大舞台上崭露头角。
在他的带领下,团队取得了一系列具有创新性的研究成果:在材料技术方面,研发出电导率高达1340 S/cm,在100%拉伸应变下电阻波动小于4%的高稳定性的弹性导电材料,与传统基于固态导电填料的弹性导体相比,电阻变化率降低了2-3个量级,突破了弹性导体应变稳定性差的难题。研发出拉伸应变能力可以达到4.1%,但仅对在2.5~3.3%之间的应变具有选择性响应的柔弹性力敏材料;在信息传感器技术方面,研发出灵敏度高达4.4kPa-1、探测极限小于10μN的高灵敏数字化电子皮肤触觉传感器,可像人体皮肤一样将外力刺激转换成生理脉冲传送给神经系统,让假肢产生“触觉”。该工作荣获“2018年中国机器人行业十大科技进展”;在信息存储器技术方面,以下一代新型阻变式存储器作为研究重点,发现了室温量子电导效应,提出了基于量子电导态实现多态存储的新技术方案,相比于传统“两态”信息存储器,将器件单元的信息存储密度提高了5倍。与此同时,揭示了阻变存储器中的线性可持续光电导效应,通过光电协同调控器件电阻态,在单个器件中实现了光电信息存储和算术/逻辑运算功能的集成。相关研究成果为下一代高密度信息存储和多功能集成提供了重要解决方案,并荣获了浙江省自然科学奖一等奖和宁波市科技进步奖一等奖。伴随着这些成果,李润伟带领团队站在了新材料柔性化领域的世界前沿。
“料要成材、材要成器、器要好用”,科研成果转化成产品才能实现真正的价值。李润伟心随所愿,为推进核心技术和成果的产业化,团队相关10项核心专利已实现了转移转化,孵化了宁波韧和科技有限公司,组建了包括研发、生产、产品和销售等完整链条的50余人团队,2020年获批国家高新技术企业,并与世界500强魏桥集团达成战略合作,完成第一轮融资。自主研发了高电导率且拉伸稳定的弹性导体、大拉伸性且高精度的应变传感器、拉伸稳定的磁传感器、柔性仿生触觉传感器和痛觉感受器等技术,申请专利50项余项,建立年产150万件弹性传感器的生产线,开发了能够在人机交互、运动健康领域应用的人机交互手套、智能护膝、智能运动衣和柔性加热器等产品,为社会大众提供可穿戴、智能家居、机器人等应用的解决方案,助力舒适、智能的生活。其中研发的人机交互手套被央视国际频道《全景中国》报道;研发的运动捕捉衣获得全国体育创新大赛金奖,并获得2021年十大类纺织创新产品,被央视CCTV栏目专题报道。
打通壁垒,体制机制创新再添动能
随着对科研成果产业化的不懈探索,李润伟开始把目光投向了磁性材料领域创新链与产业链深度融合,并立足产业链、挖掘服务链,打造磁产业特色中试基地,实现多链条融合、多点位支撑,培育磁性材料及应用技术产业群这一更加广阔的舞台。
短短三年间,他先后牵头建设了宁波磁性材料产业集群发展促进中心(工信部先进制造业集群竞赛胜出)、浙江省磁性材料与应用技术制造业创新中心,创建了宁波市磁性材料产业创新服务综合体,发起成立了磁产业技术创新联盟,并与科技部科技人才中心联合成立了科技领军人才创新驱动中心。目前已孵化及引进高新技术项目15项,突破磁性材料产业关键核心技术6项,新增相关专利82件。自主研制了国内首台套百公斤级微细粉体多级雾化装备,建成年产3000万只微型功率电感中试线,产品性能达到国际先进水平。
这些平台建设的背后,是李润伟为了将基础研究、应用研究、成果转化有机衔接,产、学、研深度融合合作卓有成效,解决多项行业技术瓶颈问题,推动产业链、创新链、要素链、政策链、资金链五链融合,提升制造业创新能力作出的不懈努力和尝试。目前,促进中心与创新中心已共同组织开展关键共性技术攻关项目4项,并成功举办了中国磁产业发展论坛、磁性材料成果发布会、磁性材料先进应用技术高级研修班等系列品牌活动。
“参天之木,必有其根;怀山之水,必有其源”,只有坚守初心,立足于基础研究,凝练科学问题,寻求理论突破,掌握核心技术,产出原创成果,矢志不渝地走好每一步,勇于打破束缚创新的藩篱,才能走好走远原始创新和自主创新之路,在行业发展中真正走在前列。
这正是李润伟带领团队正在做、也是他们今后奋楫笃行的方向。

来源:浙江省科技宣传教育中心
撰稿:刘金云 姚俊英
编辑:陈心妍