“功”在當代 “力”向空天
——記南京航空航天大學航空學院教授、博士生導師易敏

陳 璐

中華人民共和國成立70周年的國慶閱兵式上，現代化軍種的新武器、新裝備所展現的風采吸引了全世界的目光。而伴隨共和國成長的中國航空航天事業也經歷了60多年的風雨。60多年來，正是幾代有著家國情懷、報國之志的中國航空航天人砥礪前行，讓新中國的航空航天事業得到了飛躍式發展。

目前中國的航空航天技術已處于國際領先的位置，這又與航空航天材料的發展相輔相成。現在航空航天技術中被廣泛應用的傳感技術、數據存儲、飛行器隱身、導航系統等無不存在著磁性功能材料多場耦合特性的身影。磁性功能材料在航空航天技術中所起的關鍵作用，不言而喻。南京航空航天大學航空學院教授、博士生導師易敏，多年來一直致力于功能材料應用力學和多尺度多場耦合力學領域的基礎研究，其研究方向屬于力學學科新興交叉方向，并且具有較強的創造性和前瞻性。他的研究成果已在Nat Commun,Phys Rev Appl, npj Comput Mater, J Mater Chem A, Acta Mater等期刊上發表SCI論文50多篇，論文累計引用1800余次，取得積極成果。

熱血青年 專注之心

2003年10月，中國“神舟五號”載人飛船的發射，標志著中國成功掌握了載人航天技術，成為中國航天事業發展史上重要的里程碑。

易敏在維也納參加國際會議期間留影

這件事的成功不但在全國引起了轟動，也深深地讓當時還是高中生的易敏感到震撼。“這讓我覺得航空航天是一個非常神圣并且充滿激情的領域，再加上高中的時候本身對力學感興趣，還參加了物理奧賽，這讓我對之后探索力學與航空航天產生了更加濃厚的興趣。進入大學才發現，力學其實是一門獨立的學科，并不隸屬于物理學科，有一套獨立的理論體系和方法”。有了興趣的指引，加之依靠自己的努力，2006年易敏以工程力學為第一志愿，被北京航空航天大學（以下簡稱“北航”）航空科學與工程學院錄取，邁出了他在科研領域的第一步。

不積跬步無以至千里，成功都是從一件件小事積累而起，筑起知識的大廈就更需要日積月累。在本科的4年中，易敏不斷地充實自己，獲得過包括中國力學學會全國徐芝綸力學優秀學生獎在內的多種獎項和榮譽。2010年本科畢業后他選擇了繼續留校直博深造，走上了科研之路。

在北航攻讀博士學位期間，易敏在導師的指導下以及多次的實驗研究中發現，可以將工程力學應用于低維功能材料的制備，在國際上率先提出并發展了高壓驅動和攪拌驅動流體制備低維功能材料的兩種高效方法及工藝，并結合力學理論分析及計算流體動力學闡明了制備的力學機理。他和導師提出的這種方法，得到了液相剝離制備低維材料領域的國際權威、愛爾蘭都柏林圣三一學院的Coleman教授的認可，并認為這一方法在二維材料制備的簡便廉價、規模化方面具有重要優勢。

而在二維材料中，有一種被認為是未來革命性的重要材料——石墨烯，由于其應用廣泛，在材料學、微納加工、能源、生物醫學等領域都可見其身影，而且石墨烯還具備優良的導熱性能、力學性能等性質。易敏所研究出的方法有望使液相剝離制備石墨烯能夠規模擴大至工業生產，實現低維功能材料的低成本、規模化綠色制備。

易敏關于制備石墨烯的廣義力學方法的文章發表在Journal of Materials Chemistry A上，并多次入選ESI高引論文，得到了國際同行的廣泛關注，正面引用達500多次，并且在RSC Advances上介紹了近幾年發展起來的流體動力學制備方法。

因為熱愛，所以專注。2013年，易敏前往德國達姆施塔特工業大學（T U Darmstadt）功能材料力學課題組交流學習，開啟了他在力學與功能材料研究的新征程。

在德國交流期間，純凈的科研環境讓易敏“思如泉涌”，他從實驗研究轉向理論計算研究，全身心地投入到磁性功能材料多尺度多場耦合力學的研究工作中，繼續探索著功能材料的奧妙。2015年，易敏回到北航取得工程力學博士學位后，仍然不斷攀登高峰，繼續留在TU Darmstadt從事博士后研究，探索自己的邊界。

博士后期間，易敏有幸參與到德國黑森州一項關于稀土永磁材料的重點項目研究中。在項目研究中易敏發現，雖然德國的稀土總量有限，但是他們非常注重充分開發利用及回收有限資源；而中國的稀土存儲量雖然較為豐富，但很多仍停留在一些比較粗放的硬利潤開發上。易敏和課題組成員們經過深入研究，最終提出了從微觀到宏觀上多尺度的計算方法和技術途徑，揭示了磁性功能材料局部應變、微結構以及界面與其宏觀性能間的關聯，并預測稀土永磁材料在有限溫度下運行的性能情況。博后期間，易敏參與了歐盟和DFG（德國科學基金）的多個重大項目，并自己主持了DFG項目和TU Darmstadt PMP項目。

憂思萬千 前沿探索

敏于觀察，勤于思考，善于綜合，勇于創新。易敏在功能材料力學領域取得的研究成果，吸引了南京航空航天大學（以下簡稱“南航”）對人才渴求的目光。2019年，易敏回國加入南航航空學院，任教授、博士生導師，并入選中組部第十五批海外高層次人才引進計劃青年項目，繼續在功能材料力學領域開荒辟土。

“目前國內外在磁性功能材料的先進制造，比如增材制造/3D打印等方面還剛剛起步，我希望能夠結合自己已有的模型算法、軟件方面的基礎，做一個能夠實現多尺度多場耦合力學研究的軟件系統，以及在先進制造和航空航天等尖端科技領域做一些前瞻性的探索。”

談及關于磁性材料用法用處的問題，易敏也提出了他的想法：由于磁性材料的性能高度依賴于溫度，雖然在平常的辦公環境下使用不會出現太大問題，但是到了太空中，急劇的溫度變化都可能讓磁性材料的穩定性產生巨大波動，從而影響器件的運行和數據處理，甚至產生嚴重后果。因此對于未來的研究方向，易敏提出了他的暢想，希望能夠建立發展出一套多尺度多場耦合的計算方法或軟件去實現不同溫度下器件性能的預測，以及探索器件的新原理或者新的設計方法等。

除此之外，磁性功能材料還能應用于國防軍事領域，易敏介紹道，一般軍用存儲器件的溫度范圍為-55℃～150℃，但是普通的半導體器件很難達到這樣的范圍，“很多磁性材料具有較高的居里溫度，如果我們能利用磁性材料器件突破這個溫度范圍，那對于我國的國防軍事發展將會是一個很大的突破。在航空航天領域，其實日本SpriteSat衛星和美國NASA發射的小行星探測器，已經嘗試將低能耗磁存儲器用上去了”。

國之棟梁，鑄就大國之材。易敏在南航著手從事功能材料/器件和先進制造中的應用力學和多尺度/多場耦合力學研究，以及功能材料應用于先進/智能飛行器設計的基礎研究，不僅回應了《國家自然科學基金“十三五”規劃》對力學學科的優先發展，而且也響應了《國家中長期科技發展規劃綱要》面向國家重大戰略需求的基礎研究。新時代、新征程，未來我國在航空航天領域的發展也會不斷充滿機遇與挑戰。“鷹擊長空，魚翔淺底，萬類霜天競自由”。易敏已經準備好時刻出發，迎接挑戰。