为什么一点卤汁就能让豆浆变成豆腐?一点骨胶就能让墨汁留色多年?为什么洗洁精稍微揉搓就能涌起一大堆泡沫?人类肉眼何以望见几千光年外的星星?

在这些“小刺激、大反应”事物的背后,是微观世界里“变形艺术家”软物质的神奇魔力!

软物质:藏在日常里的“变形艺术家”

软物质,是一类结构随着外界应力作用发生显著变化的物质,广泛分布于自然界与工业生产之中。

你或许没听过它的名字,却每天与它相拥:阳光下,肥皂泡沫发出彩虹光泽的胶体;手机屏幕里列队变换的液晶分子;穿在身上的棉、丝纤维;甚至身体里的细胞、蛋白质,都有软物质的参与。

从折叠屏手机的光学膜,到神舟飞船返回舱的耐高温材料,软物质正冲破国外技术垄断,成为破解“卡脖子”难题的关键力量。在新材料、新能源、“双碳”、空天科技等国家战略领域,软物质的身影从未缺席。

简而言之,这些能在外界作用下灵活改变结构,却始终保持特性的物质,都有个统一的名字——软物质。

从交叉学科到国家需求:软物质专业的硬核底气

1991年,物理学家德热纳在诺贝尔颁奖仪式上,以“软物质”为演讲题目,首次阐述了“软物质”这一新概念,自此许多物质拥有了一个新体系。

2024年,教育部批复设立全国首个“软物质科学与工程专业”,华南理工大学成为这一新兴学科的开拓者。它的诞生源于现代科技对“跨学科解决方案”的迫切需求——简单划分的单一学科已难以应对新材料研发、智能器件设计等复杂挑战。

作为一门新兴交叉学科,软物质科学与工程打破了传统学科的边界,融合物理、化学、材料、生物、工程等多领域知识,以“整体”研究的态势,致力于探索软物质的微观机制与宏观应用。

这门专业学什么?

核心课程:筑牢基础,打通交叉壁垒

基础理论:软物质中的数学方法、物理量子学基础、软物质物理、有机化学、物理化学、高分子化学……数学、物理、化学“齐上阵”,搭建扎实的理科底盘;

专业核心:软物质结构与表征、高分子物理、智能材料设计等课程,聚焦软物质的独特性质与调控规律;

交叉应用:融合生物工程、电子信息、环境科学等领域的选修课程,对接不同行业需求。

实践体系:从实验室到产业的无缝衔接

基础实验:借助拥有扫描电镜、3D打印机、光谱仪等设备的“智造工坊”,掌握软物质的合成、表征与性能测试基本功;

创新项目:参与材料设计、性能优化等探索性课题——比如开发可降解包装材料、设计柔性电子器件等,培养自主创新、解决复杂工程问题的能力;

行业实践:对接制造业企业研发需求,参与新能源材料、医用耗材等实际项目,理解产业转化逻辑。

学了软物质专业,未来能走向何方?

“双碳”、材料科学、能源科学、微纳米技术等种种领域,皆是软物质与工程专业的学生施展才华的多元天地。

科研深造:进入高校或科研院所,探索软物质的微观机制,为新型智能材料、仿生材料提供理论支撑;

企业研发:在电子、新能源、医药、化工等企业从事材料设计、工艺优化、产品开发等工作;

交叉创新:结合人工智能、芯片、机器人等技术,开发材料模拟计算模型,推动微观世界前沿发展。

柔性智慧驱动硬核科技

软物质科学与工程的魅力,在于它用“柔软”的智慧解决“坚硬”的难题。从可穿戴设备的柔性传感器到碳中和所需的高效催化剂,从智能给药系统到空天飞行器的自适应材料,这一领域正不断改写人类对材料的认知与应用边界。

当科技的进步越来越依赖多学科的融合,软物质科学与工程专业正以其交叉创新的基因,为未来材料革命与产业升级注入源源不断的“柔性动力”。

审核:华南理工大学前沿软物质学院

监制:战钊

记者:林佳欣 蔡琳

整理:蔡悠悠(实习)

来源: 科学报国正当时

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