專(zhuān)家介紹

李德才 現(xiàn)為北京交通大學(xué)教授、特聘教授、博士生導(dǎo)師，北京交通大學(xué)磁性液體（磁性流體）研究中心負(fù)責(zé)人和學(xué)術(shù)帶頭人。主要研究方向?yàn)闄C(jī)電液磁一體化理論及應(yīng)用、納米磁性功能材料制備、納米磁性功能材料理論及應(yīng)用。2002年，作為第一完成人所進(jìn)行的磁性液體密封的機(jī)理及應(yīng)用研究成果通過(guò)了河北省科技廳的鑒定，并獲2003年河北省科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)。作為主要完成人與總裝備部共同研究的項(xiàng)目“超大直徑磁性液體密封研究”獲2007年全軍科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)。

提起磁性材料，你首先會(huì)想到什么呢？是各種金屬磁性材料，還是以鐵氧體為代表的非金屬磁性材料，抑或是高分子和無(wú)機(jī)材料組合而成的各類(lèi)磁性復(fù)合材料？

如果有人告訴你，除了這些常見(jiàn)的固相磁性材料外，現(xiàn)在還有一種以液體形式存在和使用的磁性材料，你是否會(huì)覺(jué)得不可思議，匪夷所思呢？日前，記者來(lái)到北京交通大學(xué)磁性液體研究中心，采訪了該中心的負(fù)責(zé)人李德才教授。在李教授的實(shí)驗(yàn)室里，他在普通的瓷碗里裝滿了巧克力色的液體，隨著碗下面磁鐵移動(dòng)，碗中的液體變化成一朵朵形狀各異的蓮花，讓人驚嘆。為什么會(huì)產(chǎn)生這種奇妙的現(xiàn)象呢？李教授向記者揭開(kāi)了磁性液體的神秘面紗。

神奇的磁性液體

記者：對(duì)普通讀者來(lái)說(shuō)，他們對(duì)磁性液體材料這個(gè)概念會(huì)很陌生，剛才看了您的演示，更是覺(jué)得這種看似普通的液體，具有神奇的特性，請(qǐng)您簡(jiǎn)單給讀者介紹一下。

李教授：磁性液體是以液體形式存在的磁性材料，它是功能材料中的一支新秀，在重力和磁力作用下能夠保持穩(wěn)定， 不會(huì)出現(xiàn)沉淀或分層現(xiàn)象。它是由直徑為納米量級(jí)的磁性固體顆粒均勻分散到基載液中而形成的一種穩(wěn)定的膠狀液體。磁性液體既具有液體的流動(dòng)性又具有固體磁性材料的磁性，由于具有交叉特性，所以這種磁性液體材料應(yīng)滿足的性能要求是：高的飽和磁化強(qiáng)度，在使用溫度下有長(zhǎng)期的穩(wěn)定性，在重力和電磁力的作用下不沉淀，有好的流動(dòng)性。正因如此，它才在實(shí)際中有著廣泛的應(yīng)用，在理論上具有很高的學(xué)術(shù)價(jià)值。磁性液體最通常的制備方法是借助于共同沉淀法制得粒徑約為10nm 的磁鐵礦之類(lèi)鐵氧體之后，吸附以界面活性劑，然后分散于油或水中即制成磁流體。在我剛才的演示中，正因?yàn)橐后w中含有磁性粒子，隨著磁鐵的移動(dòng)，碗中的磁性液體會(huì)變化成各種美麗的花朵。

廣泛的應(yīng)用前景

記者：作為一種新型的功能材料，磁性液體材料在現(xiàn)代技術(shù)中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，請(qǐng)您具體介紹一下。

李教授：對(duì)磁性液體的研究起源于上世紀(jì)60年代，磁性液體最初是1965年美國(guó)宇航局為了解決太空技術(shù)難題而率先研制的。自此引發(fā)了各國(guó)對(duì)這種新型材料的研究開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，并不斷地取得新的進(jìn)展，一步步從實(shí)驗(yàn)室邁向?qū)嵱没?。目前，?yīng)用最廣的典型用途便是磁性液體密封，還有利用磁性液體的重力分選技術(shù)，以及加速度計(jì)等方面均已實(shí)用化。磁流體的應(yīng)用現(xiàn)已擴(kuò)展到機(jī)械、電子、能源、化工、冶金、船舶、航天、遙測(cè)、儀表、印刷、環(huán)保、衛(wèi)生、醫(yī)療等諸多領(lǐng)域， 在密封、冷卻、潤(rùn)滑、醫(yī)學(xué)、發(fā)動(dòng)機(jī)、壓縮機(jī)、換能器、計(jì)量閥、造影劑、生物學(xué)、精密研磨、阻尼減振、礦物分離、油水分離、快速印刷、定向淬火、執(zhí)行元件、磁疇觀察等其他方面。

記者：這種神奇的磁性液體，會(huì)給老百姓的生活帶來(lái)什么影響呢？

李教授：近年來(lái)，磁性液體在生物醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用日益受到人們關(guān)注，被人們形象地稱(chēng)為“生物導(dǎo)彈”，在外磁場(chǎng)作用下，磁流體作為藥物的載體可以在人體內(nèi)靶向給藥，對(duì)治療腫瘤效果顯著。另外也用于X-射線或NMR診斷中的不透光材料。德國(guó)已將該項(xiàng)技術(shù)用在臨床上，磁性流體與藥物混合在一起，德國(guó)已將該項(xiàng)技術(shù)用在臨床上，磁性液體與藥物混合在一起，直接作用于病灶部位，治療惡性腫瘤并取得了很好療效，因此磁性液體在醫(yī)學(xué)上也大有作為。

科研碩果累累

記者：您作為北京交通大學(xué)磁性液體研究中心的學(xué)科帶頭人，您所帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)取得了一系列的研究成果，請(qǐng)您具體介紹一下。

李教授：北京交通大學(xué)磁性液體研究中心是集理論研究，產(chǎn)品研發(fā)與制造于一體的綜合機(jī)構(gòu)。目前，中心擁有國(guó)內(nèi)最先進(jìn)的磁性液體制備和產(chǎn)品加工設(shè)備，可以生產(chǎn)水基、煤油基、氟油基、機(jī)油基和二酯基等多種基液的磁性液體；研制的磁性液體爬坡、磁性液體爬桿、磁懸浮地球儀、磁性流體懸浮儀和磁性液體特殊性能顯示儀等科普展品被各大專(zhuān)院校和科技館所廣泛采用，作為科技館展品，在展覽中受到了大家的歡迎。比如其中的磁性液體爬坡裝置，當(dāng)磁場(chǎng)加到磁性液體上時(shí)，在磁性液體內(nèi)部將產(chǎn)生體積力，利用這一作用，可演示“水”往高處流的現(xiàn)象，使人認(rèn)識(shí)磁性液體這種新型功能材料的特殊性質(zhì)，發(fā)現(xiàn)它與一般液體的不同，思考“水”往高處流的機(jī)理。磁性液體懸浮儀是一種集機(jī)械、電子、化學(xué)于一體的高科技產(chǎn)品。該產(chǎn)品具有體積小、重量輕，演示效果好等特點(diǎn)。

中心生產(chǎn)的磁性液體密封產(chǎn)品已經(jīng)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，成功應(yīng)用于國(guó)防、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等眾多領(lǐng)域；十幾年來(lái)，中心積累了豐富的研發(fā)與制造經(jīng)驗(yàn)，獲得了各行各業(yè)的一致好評(píng)。單晶硅爐磁性液體密封裝置、軍工大直徑磁性液體密封裝置的研究在國(guó)內(nèi)處于領(lǐng)先地位。由于磁性液體密封產(chǎn)品打破了國(guó)外對(duì)該技術(shù)的壟斷，每年為國(guó)家節(jié)約了大量的外匯。

科研貴在堅(jiān)持

記者：作為我國(guó)較早從事磁性液體研究并取得突出成就的個(gè)人，您在科究中最深的體會(huì)是什么？

李教授：從1989年至今近20年的時(shí)間里，我一直從事磁性液體的理論及應(yīng)用研究。20年前，當(dāng)選擇磁性液體作為自己的科研方向時(shí)，當(dāng)時(shí)從事這項(xiàng)研究的人很少，很多人不了解磁性液體，對(duì)此抱有懷疑的態(tài)度，并且不看好該研究項(xiàng)目，但我認(rèn)準(zhǔn)的事，就會(huì)堅(jiān)持不懈，不會(huì)動(dòng)搖。實(shí)踐證明，只要堅(jiān)持下去，就會(huì)出成果。另外一個(gè)感受就是在研究中，特別要注重理論與應(yīng)用的結(jié)合，應(yīng)該把理論研究的成果轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品，如今，產(chǎn)品已在很多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

至今，已主持國(guó)家自然科學(xué)基金4項(xiàng)，軍工項(xiàng)目6項(xiàng)，省部級(jí)項(xiàng)目4項(xiàng)，橫向項(xiàng)目20余項(xiàng)；2003年獲科學(xué)出版基金資助，出版了國(guó)內(nèi)第一本全面介紹磁性液體的學(xué)術(shù)專(zhuān)著《磁性液體理論及應(yīng)用》（科學(xué)出版社），已批準(zhǔn)專(zhuān)利15 項(xiàng)(均為第一發(fā)明/設(shè)計(jì)人)，其中發(fā)明專(zhuān)利4項(xiàng)。特別要感謝的是，北京市科委對(duì)自己的研究也給予了大力支持。

在研究中，不要封閉自己，積極參加國(guó)際學(xué)術(shù)交流，把握國(guó)際最新研究動(dòng)向。比如1998年，第八屆國(guó)際磁性液體（磁性流體）會(huì)議在羅馬尼亞召開(kāi)，我作為首次被邀請(qǐng)的中國(guó)大陸唯一學(xué)者參加了會(huì)議并宣讀了論文。2001年參加在德國(guó)舉行的第九屆國(guó)際磁性液體會(huì)議并接受德國(guó)布萊梅大學(xué)邀請(qǐng)，在德國(guó)從事磁性液體制備、磁性液體傳感器研究等工作。2004年在巴西召開(kāi)的第十次國(guó)際磁性液體大會(huì)上發(fā)表會(huì)議論文4篇。2007年作為中國(guó)大陸的唯一學(xué)者參加了在捷克斯洛伐克召開(kāi)的第十一次國(guó)際磁性液體會(huì)議，并宣讀相關(guān)論文。

科研重要，也不忘教書(shū)育人，1999年獲北京市青年骨干教師稱(chēng)號(hào)。2001年獲第五屆詹天佑北京交通大學(xué)專(zhuān)項(xiàng)獎(jiǎng)。2007年，所負(fù)責(zé)的《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程被評(píng)為北京市精品課程；2008年，所負(fù)責(zé)的《機(jī)械設(shè)計(jì)》雙語(yǔ)課，被評(píng)為國(guó)家級(jí)雙語(yǔ)教學(xué)示范課程；2008年被評(píng)為北京交通大學(xué)優(yōu)秀教師。展望未來(lái)，對(duì)該項(xiàng)研究充滿信心。

（責(zé)任編輯 鄧愛(ài)華）