薛龍建：讓機(jī)器人飛檐走壁

麗君

薛龍建和團(tuán)隊(duì)研發(fā)的迷你軟體機(jī)器人相對(duì)于傳統(tǒng)的機(jī)器人具有極大的自由度和變形能力，在生產(chǎn)生活、醫(yī)療救援、航空航天和軍事等領(lǐng)域有巨大的應(yīng)用潛力。

讓機(jī)器人飛檐走壁

17歲時(shí)，薛龍建以優(yōu)異的成績(jī)考入武漢大學(xué)化學(xué)基地班，在國(guó)內(nèi)讀完了本科、碩士、博士。2009年，他前往德國(guó)攻讀博士后，6年后學(xué)成回國(guó)，從事仿生材料領(lǐng)域的科學(xué)研究。

薛龍建有一股狠勁兒，他的座右銘是：科學(xué)研究要不斷突破、超越、做NO.1（第一）。

薛龍建

當(dāng)時(shí)，我國(guó)微型機(jī)器人的研究還不夠成熟，在結(jié)構(gòu)黏附材料的研發(fā)方面、出現(xiàn)了“卡脖子”的設(shè)計(jì)瓶頸。薛龍建回國(guó)后的第一道難關(guān)便是找到適合迷你軟體機(jī)器人所用的材料。那時(shí)，我國(guó)很多迷你軟體機(jī)器人所用材料是水凝膠，這種材料不耐高溫，也不耐低溫，導(dǎo)致水凝膠機(jī)器人的使用區(qū)域受限。

薛龍建和他的課題組克服重重困難，多次實(shí)驗(yàn)之后終于敲定：選用硅橡膠作為軟體機(jī)器人的主體材料。硅橡膠不僅耐高溫和低溫，還具有耐酸堿不易腐蝕等特點(diǎn)，用硅橡膠制作的軟體機(jī)器人不受區(qū)域限制，而且對(duì)人體無(wú)害。

解決了第一道難關(guān)，緊接著第二道難關(guān)又?jǐn)[在薛龍建面前：當(dāng)時(shí)的迷你軟體機(jī)器人普遍缺乏足部設(shè)計(jì)，僅能在粗糙或者具有特殊結(jié)構(gòu)的表面行走，面對(duì)光滑或者有水的表面都無(wú)能為力。

憑借在仿生材料領(lǐng)域長(zhǎng)期積累的研究經(jīng)驗(yàn)，薛龍建和他的課題組嘗試在機(jī)器人上引入仿壁虎腳趾剛毛的足部，這樣迷你軟體機(jī)器人便有了自己的“腳”。而由仿壁虎剛毛的微米三棱柱陣列組成的“腳”，相當(dāng)于給機(jī)器人穿上了最好的“防滑跑鞋”，在粗糙或光滑的平面上均能獲得足夠的抓地力。迷你軟體機(jī)器人的步態(tài)也借鑒了壁虎腳的取向黏附能力和尺蠖前后足交替運(yùn)動(dòng)模式。使得機(jī)器人在傾斜30度的光滑表面上，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定停泊而不發(fā)生滑移。

整整5年，薛龍建和課題組經(jīng)歷了數(shù)不清的不眠之夜，最終讓迷你軟體機(jī)器人擁有了“飛檐走壁”的本領(lǐng)。這款功能強(qiáng)大的迷你軟體機(jī)器人在國(guó)防軍事和生產(chǎn)、生活的許多領(lǐng)域?qū)⒌玫綇V泛應(yīng)用。此外，由于軟體機(jī)器人具有較大的自由度和變形能力，在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用也值得期待。比如讓機(jī)器人通過(guò)定向控制到達(dá)身體中的指定位置，將藥物準(zhǔn)確地放置于病灶點(diǎn)，這樣不僅可以提升治療效果還能緩解病人的痛苦。

找到差距，刻苦鉆研

薛龍建剛到德國(guó)時(shí)，語(yǔ)言課上的一位非洲朋友得知他來(lái)自中國(guó)后，熱情地與他聊天。這位非洲朋友告訴薛龍建，自己生活中的許多商品都來(lái)自中國(guó)，說(shuō)著拿了一個(gè)相機(jī)，指著上面的“Made in China（中國(guó)制造）”問(wèn)薛龍建：“你是不是很自豪？”聞聽(tīng)此言，薛龍建心中五味雜陳，因?yàn)槟莻€(gè)相機(jī)只有鏡頭蓋是中國(guó)造的，核心技術(shù)仍掌握在其他國(guó)家手里。

2009年至2015年之間，薛龍建先后在德國(guó)奧斯納布呂克大學(xué)、基爾大學(xué)和馬克斯普蘭克聚合物研究所深造。在國(guó)外的研究工作和成長(zhǎng)過(guò)程中，薛龍建一直把回國(guó)發(fā)展、報(bào)效祖國(guó)作為自己的唯一目標(biāo)。

德國(guó)先進(jìn)的工業(yè)制造能力和科技研發(fā)實(shí)力，讓薛龍建意識(shí)到國(guó)內(nèi)與其存在的差距。他抓住一切可以利用的時(shí)間拼命學(xué)習(xí)。德國(guó)的冬天異常寒冷，為了不被凍感冒，薛龍建看一會(huì)書就要起身運(yùn)動(dòng)一下，但后來(lái)他發(fā)現(xiàn)這樣影響學(xué)習(xí)，便干脆找來(lái)毯子搭在膝蓋上，腳下踩個(gè)熱水袋取暖。等看書看到入迷時(shí)，腳下的熱水袋早已涼透，那個(gè)冬天，他的腳上滿是凍瘡。

對(duì)薛龍建來(lái)說(shuō)，做實(shí)驗(yàn)時(shí)通宵熬夜是常事。到了周末，德國(guó)同學(xué)都去享受愜意的休閑時(shí)光，他仍泡在實(shí)驗(yàn)室里。肚子餓了，薛龍建就邊做實(shí)驗(yàn)邊煮意大利面條，因?yàn)榧幢阕鰧?shí)驗(yàn)忘了時(shí)間，這種面條也久煮不爛。

一股倔勁做科研

薛龍建畢業(yè)前，德國(guó)有不少大公司向他拋來(lái)橄欖枝，極力勸他留在德國(guó)。但他每次都婉拒：“科學(xué)沒(méi)有國(guó)界，但科學(xué)家有自己的國(guó)家。從出國(guó)的那一刻起，我從來(lái)就沒(méi)想過(guò)要留在國(guó)外?！?/p>

薛龍建研究的仿生粘附與摩擦材料課題在德國(guó)開(kāi)展得如火如荼，處于全球領(lǐng)先水平。而中國(guó)相關(guān)研究還處于起步階段?；谶@些原因，薛龍建回國(guó)的心情更加急切。

回國(guó)后，薛龍建醉心研究，全年無(wú)休、夜以繼日的工作狀態(tài)和節(jié)奏一直延續(xù)至今。年幼的女兒常問(wèn)他：“爸爸為什么一直加班？”他的回答是：“爸爸的科研工作像是搭積木，想要搭得又高又大又好看，就必須夯實(shí)基礎(chǔ)，而這只能通過(guò)一次又一次的實(shí)驗(yàn)才能做到?！庇X(jué)得這樣回答女兒聽(tīng)不懂，他索性簡(jiǎn)短地回答：“爸爸喜歡工作。”

從出國(guó)留學(xué)到回國(guó)研制出功能強(qiáng)大、應(yīng)用前景廣闊、會(huì)“飛檐走壁”的迷你軟體機(jī)器人，薛龍建一直奮戰(zhàn)在科研第一線。他常說(shuō)：“我覺(jué)得任何一個(gè)立志報(bào)效祖國(guó)的科研人員，站在我的角度上都會(huì)產(chǎn)生一股倔勁——我們必須擁有屬于自己的核心技術(shù)。”

圖片由本文作者提供 編輯 鐘健 12497681@qq.com