当激光的精准能量邂逅微纳世界的精妙结构,一场跨越尺度的科研探索正悄然前行。在激光技术与微纳科学交叉融合的前沿赛道上,西南交通大学智慧城市与交通学院智能制造专业助理教授、硕士研究生导师文扬东,以初心为炬、以创新为刃,深耕激光近场微纳加工、成像与操作一体化研究,用技术突破破解科研痛点,更以实际行动助力国产科研仪器崛起。近日,我们有幸与文老师深入对话,探寻他科研路上的坚守与求索、创新与远见。
潜心求学,筑牢科研根基
从机械学科到激光领域,以持续深耕的求学态度,沉淀跨学科知识储备,铺就扎实科研之路。
文扬东的科研征途,始于对前沿技术的执着追求。2013年,他毕业于华中科技大学机械设计制造及其自动化专业,扎实的机械学科基础为后续的研究埋下伏笔。随后,他在沈阳自动化研究所的国家重点实验室攻读博士学位,专业转向机械电子工程,期间便锁定了激光相关应用这一研究方向,深耕激光成像、光镊操作及近场加工等领域,积累了深厚的技术积淀。
博士毕业后,文扬东老师入职西南交通大学,开启了教学与科研并行的新阶段。截至目前,他主持和参与了多项国家级、省部级科研项目,发表多篇SCI论文。多年来,他始终坚守激光近场应用领域,在成像与加工方向持续深耕,不断突破技术瓶颈。
聚焦核心,解锁激光技术新应用
以激光加工、微纳成像、光镊操作三大领域为支点,用技术协同创新,破解微纳研究关键难题。
文扬东老师的核心研究聚焦激光加工、微纳成像与光镊操作三大领域,三者相互支撑,形成了独特的技术体系。
在激光加工领域,其核心原理是通过激光与样本表面发生相互作用——无论是热融化相关的热加工,还是飞秒激光下的冷加工,本质上都是通过去除材料表面物质,制造特定特征尺寸或功能结构,从而提升材料表面性能。“我们曾在PDMS等高分子聚合物表面进行微纳分级结构加工,让其实现超疏水特性;也在金属表面加工周期性微纳结构,赋予材料所需功能。”文教授介绍,这类技术应用场景广泛,能精准满足不同材料的功能升级需求。
微纳成像技术则是他的另一大研究重点。传统超分辨成像技术如荧光成像,在观测活体生物样本时面临时间成本高、易污染等问题。文教授团队研发的微球超透镜成像技术,通过微球超透镜收集样本表面近场高频信息,将其从倏逝波转化为传播波,让光学显微镜能够接收成像,实现了快速、实时、无污染的超分辨成像。不过他也坦言:“目前该技术的分辨率和成像范围仍有提升空间,这是我们接下来的重点突破方向。”
光镊技术的引入,为封闭环境下的成像提供了全新解决方案。其原理是利用高能、高梯度光场形成势能阱,当光通过被控粒子时发生折射,光的传播方向改变会对物质施加反作用力,使粒子被吸附在光的中心焦点,实现无接触控制。文教授团队创新性地将光镊技术与微纳成像结合,通过光镊控制微球超透镜,在封闭环境中实现了对超分辨尺寸样本的实时、可控扫描成像,解决了封闭环境下样本无接触操作的核心需求。
信赖国产,携手共促科研升级
以国产仪器为科研助力,盼校企携手搭建交流平台,让技术创新真正落地生根。
在科研平台搭建过程中,文扬东老师始终青睐国产仪器,卓立汉光便是他的重要选择。“卓立汉光是光学领域的老牌国产品牌,我读博士时就经常关注其官网,购买相关仪器,形成了使用习惯。”文扬东表示,工作后深入了解发现,卓立汉光的产品线能匹配他的研究需求,其仪器规格统一、一致性强,极大简化了光学平台搭建流程,节省了大量精力。
“在使用过程中,光路调制和功能模块添加都非常方便,不需要重新拆解,只需在特定位置加装即可,这让我们印象深刻。”依托该平台,文老师团队已发表两篇SCI论文,这一成果离不开国产仪器的可靠支撑,也离不开团队硕士研究生的不懈努力。
谈及未来与国产仪器厂商的合作愿景,文老师提出了明确期待:一是希望国产厂商能推出更多贴合激光科研需求的专业仪器,“目前空间光调制器多依赖进口,成本较高,一定程度上限制了科研工作的开展,期待国产仪器能填补这一空白。”此外,针对微纳结构表征需求,他也希望国产厂商能在拉曼光谱等表征仪器上持续发力,提供更多技术支持。二是希望与厂商共建交流社区和合作平台,“如果其他科研工作者有相关需求,希望厂商能搭建沟通桥梁,让产品不再只是工具,更成为连接科研人员与企业的纽带,推动产学研深度融合。”
从深耕激光领域,到破解科研痛点,再到力挺国产仪器推动产学研合作,文扬东教授始终以严谨的科研态度、创新的技术思维,在激光微纳应用领域不断探索。未来,相信在他的带领下,团队将持续突破技术瓶颈,也期待他与国产仪器厂商的深度合作,为科研创新注入更多国产力量,推动激光技术在更多领域实现应用落地。
【致卓立汉光的同行者】
感恩相伴,不负信赖!
文扬东,西南交通大学智慧城市与交通学院智能制造专业助理教授、硕士研究生导师。主要从事激光近场微纳加工、成像、操作一体化研究。主持国家自然科学基金、辽宁省自然科学基金等项目。以第一作者和通讯作者发表SCI论文6篇,担任Phys.comm, ACS AMI, Surf&Inter等国际期刊审稿人。
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