陶云刚:他给材料添“智能”

    南京航空航天大学33岁的年轻教授陶云刚，在国际科技前沿智能材料研究方面大显身手，继去年进入江苏省跨世纪青年科技人才之列后，最近又荣获江苏省青年科技奖。

　　陶云刚正在研究的“智能材料与结构”，是当今世界上一项新型的尖端技术。一般的材料，本身没有感觉功能，更谈不上有智能。比如飞机的铝合金蒙皮，当被飞鸟撞击或枪弹击中后，飞行员无法知道破损情况而极易造成意外事故。如果所用材料具有“感觉”与“反馈”的功能，能及时地把破损情况报告飞行员，那么飞行员就有可能采取应急措施；如果这种材料还具有自诊断、自修复的功能，能自行治疗“伤口”，那么就会更大地提高飞机的生存能力。

　　从1991年开始，陶云刚在著名测试技术专家陶宝祺教授的指导下，和课题组的同事们开展了“智能材料和结构”的研究。研究中的困难可想而知。智能材料与结构，是将传感元件、制动元件和控制系统结合或融合在基体材料中产生的新型结构，具有感知、响应内外环境变化，自检测、自诊断、自校正、自适应等功能，从而增强结构的安全可靠性。同时，还要求其重量轻、功耗小、成本低、易制造。这是一个由材料、测试、自动控制、制造工艺等多门学科交叉的研究领域。因其新，而没有现成的资料可作参考；因其精，需要动用先进的仪器做大量的实验。

　　经过多年奋战，他们闯过一道又一道技术难关，取得了一步又一步进展，有的成果达到了国际先进水平。陶云刚主要进行的是应用神经网络研究智能复合材料损伤评估系统以及实时二维损伤监测系统、强度自适应智能复合材料结构和无机非金属复合材料强度自适应自诊断结构的研究。寒假的一天，笔者在陶云刚的实验室看到了正在进行的新实验：在一块一端固定的复合材料上，胶有两只感应元件，当向元件加上一定频率的电信号时，这块材料便会产生有节奏的颤动，当电信号频率变化时，材料颤动的快慢也跟着变化。陶云刚很有信心地说，这项技术在航天领域一定会有很大的应用价值。例如，卫星上的太阳能电池帆板，在展开、运动时会产生颤振，由于太空中没有地心引力，这种颤振会无休止地持续下去，以致材料因疲劳而断裂。如果采用智能材料，就可利用一个反相的电信号去抑制颤振。

　　经过艰苦的研究与实验，陶云刚在智能材料上的机理上有了更深的认识。几年间，他已在国内外学术刊物上发表了十余篇高水平的论文。1994年9月下旬，陶云刚出席了在美国召开的第19届国际航空科学大会，并在会上做了题为《强度自适应智能材料结构》的学术报告，引起极大反响。国际著名的飞机制造商法国达索飞机公司总裁助理皮尔努，在会议结束后立即从美国飞到南京，与陶云刚商谈合作研究的事宜。当陶云刚回国在北京稍事停留后回到南京时，皮尔努先生已先期到达在等着他了！

　　陶云刚充沛的精力和孜孜不倦的精神令同事们折服。近5年来，他主持或参与了14项科研课题的研究，其中9项已经完成，分别通过了技术鉴定或验收，并已产生了显著的经济效益。例如，以他为总体设计的某种集散控制系统的技术改造，打破了国外的技术垄断，成功地应用于仪征化纤，直接节约外汇40万美元，年增利润370万元。目前，他主持着国家自然科学基金、江苏省青年科学基金、航空科学基金资助的3个科研课题；作为第一合作人，他参与了另两项国家自然科学基金、航空科学基金项目的研究。他指导着4名硕士生，协助指导了一名博士生，主讲了两门课程，还担任了系副主任的职务。他太忙了，几年来，他的节假日都是在实验室度过的；有时在实验室一干就是十几小时；饿了，啃点面包、饼干充充饥；累了，躺在椅子上眯上几分钟。

　　一分耕耘，一分收获。近4年间，陶云刚先后被授予航空航天部优秀青年教师、江苏省跨世纪青年科技人才、省教委表彰的先进科技工作者等荣誉称号，获得部、省级科技进步奖4项，并破格晋升为教授。

　　事业如日中天的陶云刚，并未陶醉在成绩之中。他一再表示，自己没做出多少成绩，即使有的话，也是在一些老师的指导帮助下完成的。他说，今后的路还很长，要做的事还很多……