高分子材料在我們現(xiàn)代生活中扮演著十分重要的角色：從簡單的兒童玩具到復(fù)雜的科學(xué)儀器；從日常的餐廚用具到先進(jìn)的航天設(shè)備。因此，高分子材料的性能對我們的生活至關(guān)重要。根據(jù)理論預(yù)測，高分子材料的性質(zhì)決定于分子之間的間隙，專業(yè)上稱之為自由體積。然而，由于分子間的自由體積極其微小而且迅速變幻，傳統(tǒng)的方法很難對它進(jìn)行測量。
現(xiàn)在，一個新型的方法———正電子堙滅譜學(xué)，已成功地應(yīng)用于對高分子性質(zhì)的研究。在這方面有過突出貢獻(xiàn)的科學(xué)家之一，就是現(xiàn)在于美國密蘇里大學(xué)化學(xué)系做博士后研究的中國學(xué)者張仁武博士。如今，這個實驗室在正電子化學(xué)界高分子材料研究方面處于領(lǐng)先地位。
張博士說，他的研究目的是應(yīng)用這種技術(shù)從學(xué)術(shù)上和實用上去研究高分子薄膜。從1996年到1998年，他僅用兩年時間為他的實驗室建成了一種特殊裝置———正電子慢束。因為復(fù)雜的高壓、高真空和高精密系統(tǒng)，目前世界上只有少數(shù)的正電子實驗室能夠成功建成這種特殊裝置。這種特殊裝置能夠控制正電子能量，進(jìn)而對高分子材料自由體積的縱深分布進(jìn)行測量。
利用這個裝置，張博士成功地測量到高分子表面的自由體積。他的結(jié)果顯示薄膜表面比體內(nèi)更柔軟。由于廣泛的應(yīng)用價值，這種基礎(chǔ)現(xiàn)象一直吸引材料科學(xué)家去探索研究。他的結(jié)論和理論預(yù)測精確相符，相當(dāng)程度上豐富了人們對高分子材料表面性質(zhì)的認(rèn)識。
另外，除此基礎(chǔ)研究，張博士還活躍于應(yīng)用科學(xué)的研究，是兩個50萬美元項目的主要研究者。這兩個項目分別由美國空軍科學(xué)研究中心和美國自然科學(xué)基金會資助，主要研究飛機(jī)和橋梁上涂料的老化機(jī)理。在這兩個項目中，他系統(tǒng)地研究了主要環(huán)境因素———紫外線和氧氣對涂料老化的影響。結(jié)果使人們對涂料老化過程有一個綜合的了解。這些結(jié)論結(jié)合這個領(lǐng)域的其他成果，為新一代長壽命“綠色”涂料提供了一個指導(dǎo)方向。根據(jù)美國交通部的年度報告，正在開發(fā)的新一代涂料的使用壽命將會增加兩至三倍，而且對環(huán)境污染的程度大為降低。
自1996年去美國攻讀博士以來，張仁武的工作和成果為他贏得許多榮譽(yù)和獎勵。1998年他曾獲密蘇里大學(xué)校長獎學(xué)金。1999年和2000年，他連續(xù)兩年榮獲美國堪薩斯城Kemper基金會頒發(fā)的優(yōu)秀博士獎。2001年，他又獲得了密蘇里大學(xué)研究生院的優(yōu)秀博士論文獎。在攻讀博士的6年中，他在各種國際水平的專業(yè)雜志上發(fā)表多篇論文。這些雜志包括被廣泛引用的《物理評論》、《高分子》和《高分子科學(xué)》等。他還在美國物理年會、美國化學(xué)年會、國際正電子堙滅譜學(xué)會議和國際正電子及正電子素化學(xué)會議上做過多次學(xué)術(shù)報告。
來源：《人民日報海外版》(2002年09月19日第六版)
作者：徐華
