作者:温才妃 乔佳楠 来源:中国科学报 发布时间:2017/9/26 9:40:46
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“一灯”诞生记

 

吴大鸣(右)在施工现场做检查。


 

工作人员制作巨型花灯

■本报记者 温才妃 通讯员 乔佳楠

在不久前结束的金砖国家领导人会议上,前来参会的各国领导人只要稍稍留意,便会被主会场头顶那盏巨型花灯所吸引。它像一圈圈涟漪在顶端晕开,与会场上一圈圈座椅交相辉映,大气端庄的同时,又不失温婉柔和。

而之所以第一眼就引人注目,则是被它的“大”所震撼。据介绍,这款巨型花灯是专门为此次会议量身定制的,直径长达9.3米,面积相当于一个标准羽毛球场,从它诞生之日起便创下了国内最大花灯的纪录。

而要说起巨型花灯的背后,就不得不提国内首屈一指的灯具材料团队——北京化工大学教授吴大鸣团队。

从接到任务到顺利完工的50多天里,他们又经历了怎样的故事呢?

时间紧任务重

“什么?这么赶?”春节过后,吴大鸣团队便接到有可能要为金砖会议制作巨型花灯的任务。正式合同却是在4月10日签订,要求他们在5月底完工。6月初撤场,届时团队无法再进入会议室现场。

如果不是有着多年的研发积累,无论是谁,也不敢轻易揽下这桩“瓷器活儿”。

大体量的灯罩所带来的挑战是前所未有的。吴大鸣告诉《中国科学报》记者,一些性能的实现,本身就是相互制约的。比如,光线均匀度与透光率彼此冲突,而会议要求的显色性达90%以上,远高于民用灯具。直径9.3米的灯罩进不了门窗,只能分成12大块到现场焊接。而要实现这些,还必须保证材料、工艺、模具、人员等的到位。

灯罩的制作有注塑和滚塑两种工艺,以往制作小灯具的行内人士看不上滚塑,认为它精度不够。而此次大体量的灯罩制作,注塑难以实现。当他们找到滚塑企业,原本需要近4个月完工的时间,被组委会下发的红头文件硬生生地压缩到了40天。“最后卡在第40天正好完成,也创下了该厂的‘不可能完成的任务’。”

让他们捏一把汗的还在后头。“5月初,我们用最初选定的一款备用材料制作的灯罩,在抬起来的一瞬间就破碎了。当时,所有的人都惊呆了。”回忆起这段经历,吴大鸣至今仍惊魂未定。这时,首选的法国材料正在运输途中,且因为库存不足来不及生产,只供应了计划中的2/3,“也就是说没有多余的料,更无法承受再一次破碎的打击”。

“在安装现场,我们每天挂着‘安装工’的牌子,手机上缴、警犬围着场地四处转,气氛很是紧张。”吴大鸣回忆。

而就是在这样紧张的气氛中,又发生了一起“乌龙”事件。5月底,在模拟拼接的过程中,工人发现了一个20厘米的缝隙,“这又把大家吓得不轻”。所幸,最后发现是由于平面与曲面的计算不同导致的“一场虚惊”。

之后迎来了6月的封场测试。直到电视直播金砖会议,吴大鸣才第一次见到巨型顶灯的“庐山真面目”。

这时,他才长舒一口气:“总算向党和国家交差了。”

“很多科研都是第一次”

“接到这项任务,是否有那么一刻担心完不成?”采访中,记者忍不住问道。

吴大鸣摆摆手,表示从未有过担心。“做科研就是如此,很多科研都是第一次。要是谁都能做,也不会找到我们。”

事实上,他的团队还有许多不起眼、了不起的“第一次”。比如,上世纪90年代中期沿用至今的交联聚乙烯热水管,开始国内只有一条进口生产线可以生产,每米价格高达20元。他们历时一年多攻关,实现了用塑料管代替特殊钢管,硬是将原材料价格从每米20元降到了3元,并成功应用于国内70多家企业。

他们与国内塑料注塑机龙头企业—宁波海天集团联合研发的精密注塑机达到国际先进水平,产品畅销国内外,精密成型核心技术获得国家科技进步奖二等奖。而该企业的前身仅是个农机厂,是北京化工大学教授王兴天在上世纪80年代将当时技术水平非常先进的一种螺杆式注塑机技术转让该厂,使得该厂实现转型并通过产学研长期合作,发展到今天的世界第一,年产值超过百亿元。

LED灯为点光源,非常刺眼,很多时候即便装上灯罩,也始终有明显的灯影。2011年,吴大鸣团队开始着手开发灯具材料,其开发的微结构光扩散材料和漫反射材料,结合几何光学原理,成功地解决了LED灯“舒服了就不节能,节能就不舒服”的难题。而这也正是如何做到灯具“大气端庄的同时又温婉柔和”的秘密所在。

在此次金砖会议上,除了制作国内最大巨型花灯,该团队又实现了若干个“第一”。吴大鸣告诉记者,“第一个‘第一’是显色指数达到了90%;第二个‘第一’是第一次使用了滚塑成型制造巨型、精密双曲面光学制件,节约了材料和时间;第三个‘第一’是同时满足高透光率、高雾度、高显色性、无卤阻燃的要求,也是国内首次。”

由于在灯具上创下了四个“第一”,大家在背后把这盏巨型花灯称作“一灯”,吴大鸣则顺理成章地成为了和武侠人物同名的“一灯大师”。

记者了解到,此次制造巨型花灯上取得的技术突破,还适用于大型公共场所的照明设施,尤其是在体育馆、酒店、游泳馆等场所,又多了一重选择。

重大工程的育人时机

5月的厦门,凤凰花开红胜火,堪称旅游的最佳时节。而这支由12名教师、30名学生组成的团队被一分为二,一部分人留守北京,一部分人被派到厦门会场。师生们一入会场就进入工作状态,根本来不及考虑玩儿的事。

机械工程专业研一学生苏逢春从未想过,自己有一天会干上了焊接工的工作。“我在实验室里练习了一个多月的焊接。”每次上去要待一两个小时,仰着头一条条焊接,结束时手都软了。机械工程专业研一学生石梦阳和另外五名同学在温岭滚塑厂家挑了整整两天的颗粒,“纯手工活工作量特别大,需要我们不断地重复同一件事,十分考验耐心和细心”。

“从实践返回到学习中,从学习再到实践中去。”是动力工程及工程热物理专业研二学生李瑞的最大感受。跟着老师傅学习,让他印象最深的一句话是“窍门满地跑,看你找不找”。“不仅锻炼了书本之外的动手能力,回头再去看论文还会很自然地联想到把哪些知识点运用到实践中去。”

“温度不均匀怎么办?”“原料混合该快该慢?”遇到了难以解决的问题,微信群便是最热闹的地方。带队的副教授刘颖时常带着学生们做到深夜,她告诉记者,甚至到了凌晨一两点,大家还在群里汇报工作、讨论方案。“大家在群里讨论并形成共识,既进行了思想碰撞,也提高了两地作业的工作效率。”当现场成功了,群里往往也是一片欢呼。

回忆起“拧成一股绳”的一个多月,是甘甜也是苦涩,但注定是吴大鸣团队中最难以忘怀的记忆。

《中国科学报》 (2017-09-26 第8版 科创)
 
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