哥大终身教授陈曦：实验室创业让科研价值最大化

相信“纳米材料”对大多数人而言并不陌生，但在日常生活中能用到它却是件奢侈的事，它不仅价格昂贵，研发技术也有很高的门槛，所以纳米材料的应用一直未得到真正有价值的普及。

最近，由陈羲教授带领团队(北京羲源创新科技)研发的一种吸能纳米材料——逆势安全系统，用材价格低廉，采用特殊改性技术，可将有害动能转化为相对无害热能和自由能。这一材料的研发，直接让纳米材料在纳观世界的应用走向宏观世界，普及民用领域。

逆势安全系统的革新点在哪里?

逆势安全系统(比碳纤维密度低一半以上)是一种由专有的改性纳米多孔材料和功能液体组成的复合材料结构，其巨大的比表面积为能量转换过程提供了理想平台。据陈曦介绍，逆势安全系统的减震缓冲能力比已有的材料结构高出数倍到数十倍。

逆势安全结构的工作原理就是当材料受到冲击波后，功能流体迅速进入到纳米多孔材料的孔内，将动能转化成了相对无害的自由能，界面能和热能，而同时结构又成为波导散射应力波。外力冲击波减退后，流体又迅速回流，系统可以重复使用。

　这种超强减震缓冲能力得益于北京羲源创新科技的三大竞争性核心技术：

① 逆势安全材料的设计 ：这种技术将自然界已有的纳米材料通过一系列专利工艺进行改性，并且和相应的功能流体和助剂匹配。设计的复合材料可以承受极端温度，也可以呈现不流动的凝胶状。

② 逆势安全结构的优化：根据不同的应用行业，场景等，将逆势安全材料封装在多层次的结构中，并对结构材料、外形、封装方式予以优化。

③ 逆势安全系统的订制：根据行业的安全保护和多功能需要，给出全套的安全订制方案，使得材料、结构、系统融为一体。

另外，相比于动辄上百块1g的石墨烯、碳纳米管，逆势系统用材是廉价的沸石或硅土，最低原材料50元1吨。这也是其能够得到广泛普及的原因之一。

逆势安全系统可应用的领域

既然作为能被广泛应用的材料，贴近日常生活得的才算真正的普及，目前逆势安全系统可应用在抗冲击、缓冲、减震等需求较大的领域。比如：

运动防护领域：把逆势安全系统应用到运动跑鞋中底的设计中，会为运动者提供更专业的缓冲减震体验。同时这种材料还可以用于运动头盔中，比传统的EPS(可发性聚苯乙烯板)缓冲能力更显优势。

汽车领域：安全、轻量化是汽车界追随的主题，但轻量化的同时不能牺牲结构的安全性，上百年来传统汽车一般采用的是金属机身，通过溃缩变形实现各方面的防护作用。如果用全新的逆势安全系统缓冲原理取代金属溃缩机理，那么汽车在设计构架上将摆脱对于冗重复杂的金属固件的依赖，整体设计理念将有质的飞跃。

电动汽车领域：电动汽车不仅需要安全、轻量化，更需要持久的续航能力。目前，锂离子电池能量密度已达极限，而增加电池组重量给汽车安全带来严重挑战。逆势安全系统提供了对电动汽车电池组的全方位保护方案，包括微观的防短路爆炸纳米结构设计，介观的电池外包保护，和宏观的电池组缓冲结构。能够大幅度取代传统的电池组防护材料，提高汽车安全性的同时增加电池重量，降低车身总重量，使得续航里程有望有一个飞跃。

此外，逆势安全系统还可应用于医疗器械、建筑、运输、国防警用等领域。目前团队根据不同需求领域，研制了不同系列的模块化产品。

目前逆势安全结构合作的对象在鞋材领域比较多，几乎所有的国内外知名运动鞋品牌都在商谈中或者进入了试穿测试阶段。汽车方面，蔚来汽车希望通过逆势系统在整体车身设计、锂电池组上得到优化。陈曦表示，接下来会接触北汽、比亚迪等汽车厂商，陈曦教授还告诉记者，如果苹果要造车，团队会第一时间接触苹果。

逆势安全系统只是开始，建立中国的“贝尔实验”才是最终宏愿

　　陈曦是哥伦比亚大学地球与环境工程系终身教授，拥有10余年的先进材料研究经验，是国际公认的力学界新一代领军人物之一，囊括了其专业领域几乎所有的青年科学家国际大奖，也是国内最年轻的长江学者和千人计划学者。

其实，逆势安全系统是陈曦团队最新科研成果之一，目前实验室还有二氧化碳的负排放、仿生材料在微制造的应用等研究成果。

仿生材料的在微制造的应用主要利用物理和力学模型破译多个生物形态机理，包括动植物体、细胞、组织等形态，这种仿生材料系统成为世界上第一个三维机械自组装系统。

二氧化碳的负排放主要通过陈曦在世界上首次发现的，在纳米孔内某些水合化学反应可逆的重大突破，从空气中直接捕捉二氧化碳并长期埋存。

按照现在二氧化碳的排放速度，5年内二氧化碳在大气内的浓度能将达到450ppm，这一结果带来的不仅仅是温室效应，很可能使海水酸化，融化珊瑚礁，导致海洋生态链的奔溃。如果用停止经济活动来阻止二氧化碳的排放可能性几乎为零。

所以陈曦研发成功了一种只需太阳能就可以循环利用的材料，可源源不断地直接从空气中高效捕捉二氧化碳，首创二氧化碳负排放模式，促进碳经济和碳交易，还能实现与需要二氧化碳的行业(采油、农业、食品业等)资源的直接对接。

而目前陈曦团队正在推广大规模能源转换、存储、负排放等多项技术。打破过去近百年的传统思维，创造全新技术和催生新产业链。他希望通过这种颠覆性理念集合学术界、企业界等打造一个前所未有的政产学研的平台(中国的贝尔实验室)，让更多的具有变革思想的科学家和创业者加入，为社会、国家带来真正的创新和环保性的经济发展。

据悉，羲源创新科技已获得来自真格基金和洪泰基金近1000万天使轮投资，陈曦透露，今年下半年将进行不低于千万级的Pre-A融资。