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高超

（浙江大學教授、石墨烯領域專家）

鎖定
高超，浙江大學高分子科學與工程學系求是特聘教授、博士生導師，浙江大學高分子科學研究所所長，浙江大學先進纖維材料研究中心主任，浙江大學納米高分子團隊創建人及負責人，國家傑出青年基金獲得者，杭州高烯科技有限公司創始人、首席科學家。
主要從事石墨烯化學與宏觀組裝材料等方面的研究，積極推進石墨烯科研成果的產業化，倡導“3T四發”科研理念（3T即科研創新標準—First, Best, Most；四發即科研創新途徑—發奮、發現、發明、發展）。發現了氧化石墨烯液晶及手性液晶相、氧化石墨烯纖維的可逆融合與分裂、氧化石墨烯插層塑化等新現象或新效應，發明了石墨烯纖維、石墨烯柔性薄膜、石墨烯氣凝膠、石墨烯無紡布、石墨烯/硅室温寬光譜光電探測器等原創成果。在Science、Nat. Electron.、Sci. Adv.、Nat. Commun.、Adv. Mater.等國際知名期刊發表學術論文260餘篇，連續五年入選科睿唯安全球“高被引科學家”。編著《石墨烯宏觀材料及應用》著作一本。承擔國家基金委重大、重點、傑青項目等科研項目十多項。授權中國發明專利兩百餘件、國際專利十餘件，完成78項專利權轉讓。 [3] 
中文名
高超
出生日期
1973年1月
畢業院校
湖南大學
畢業院校
上海交通大學
英國薩塞克斯大學
職    稱
教授

目錄

  1. 1 人物簡介
  2. 2 研究方向
  1. 3 人物經歷
  2. 4 主要學術成果
  1. 5 代表性論文
  2. 6 主要貢獻

高超人物簡介

高超，浙江大學高分子科學與工程學系求是特聘教授、博士生導師，浙江大學高分子科學研究所所長，浙江大學先進纖維材料研究中心主任，浙江大學納米高分子團隊創建人及負責人，國家傑出青年基金獲得者，杭州高烯科技有限公司創始人、首席科學家。
主要從事石墨烯化學與宏觀組裝材料等方面的研究，積極推進石墨烯科研成果的產業化，倡導“3T四發”科研理念（3T即科研創新標準—First, Best, Most；四發即科研創新途徑—發奮、發現、發明、發展）。發現了氧化石墨烯液晶及手性液晶相、氧化石墨烯纖維的可逆融合與分裂、氧化石墨烯插層塑化等新現象或新效應，發明了石墨烯纖維、石墨烯柔性薄膜、石墨烯氣凝膠、石墨烯無紡布、石墨烯/硅室温寬光譜光電探測器等原創成果。在Science、Nat. Electron.、Sci. Adv.、Nat. Commun.、Adv. Mater.等國際知名期刊發表學術論文260餘篇，連續五年入選科睿唯安全球“高被引科學家”。編著《石墨烯宏觀材料及應用》著作一本。承擔國家基金委重大、重點、傑青項目等科研項目十多項。授權中國發明專利兩百餘件、國際專利十餘件，完成78項專利權轉讓。擔任2D Materials、Advanced Fiber Materials、Nano-Micro Letters及《物理化學學報》等期刊編委。入選國家科技創新領軍人才、亞太材料科學院院士 (Academician of Asia-Pacific Academy of Materials)、“浙江省151人才工程第一層次培養人員”、“杭州市全球引才521計劃”，曾獲“2021年度浙江省自然科學獎一等獎”、首屆“錢寶鈞纖維材料獎青年學者獎”、“Gold Kangaroo World Innovation Award”、“第十二屆浙江省青年科技獎”、浙江大學十大學術進展、全國優秀博士學位論文獎等榮譽。通過產學研協同創新，建成了全球首條IGCC認證的單層氧化石墨烯量產線，創制了第四代纖維—石墨烯康護纖維，打通了石墨烯的料材器用全鏈條，實現了規模化應用。培養了一批優秀青年人才，他們獲得了“未來女科學家獎”、“博士後創新人才支持計劃”、“紡織優秀博士學位論文獎”、浙江大學竺可楨獎學金、浙江大學優秀博士學位論文、浙江大學學生十大學術新成果等獎項或榮譽。 [3] 

高超研究方向

1、石墨烯纖維：紡絲原理及工藝，高性能化，多功能化，結構性能關係，絲束及裝備，復材及構件。
2、石墨烯宏觀組裝材料：薄膜、氣凝膠、無紡布等材料製備，導電、導熱、電熱、電池儲能、電磁屏蔽、高温隔熱、吸波隱身、光電探測等性能與器件研究。
3、氧化石墨烯材料的可逆可控組裝：融合與分裂，智能調控，受限空間，聚集體效應。
4、氧化石墨烯液晶：機理與調控，3D操控與光學性能，超結構與超材料。
5、石墨烯材料及應用的工程化研究：纖維的結構功能一體化，高柔性高導熱材料，高性能熱界面材料，超高温隔熱材料，石墨烯大健康材料，高性能電池電極材料，燃料電池氣體擴散層材料，光電芯片與器件等。 [3] 

高超人物經歷

1991年9月至1995年7月，在湖南大學化學化工學院化工工藝專業學習，獲得學士學位。後保送至本校化學化工學院精細化工專業學習，獲得碩士學位。
2001年12月，獲得上海交通大學化學化工學院高分子材料專業博士學位，師從我國著名高分子化學家顏德嶽院士，留校任教，2002年8月被評為副教授。
2003年11月至2006年8月， 先後在英國 Sussex 大學化學系 Harold W. Kroto 爵士（因發現 C60 獲得1996年諾貝爾化學獎）、日本 Toyo 大 學 Toru Maekawa 教授及德國 Bayreuth 大學 Axel H. E. Müller 教授課題組做訪問學者和博士後研究。
2008年，加入浙江大學高分子系，擔任教授、博士生導師。
2011年，原創科研成果石墨烯纖維入選Nature 2011年度圖像之一，被Nature News、Scientific American等亮點評論，認為“實現了石墨烯在現實器件應用的關鍵一步”、“為碳纖維的製備提供了新途徑”。
2013年，石墨烯氣凝膠被Nature兩次高度評論，獲得“最輕固態材料”吉尼斯世界紀錄認證，入選“2013年中國十大科技進展新聞”。
2016年，創辦杭州高烯科技有限公司，產學研協同發展，推進石墨烯原創硬科技產業化。
2017年，獲首屆錢寶鈞纖維材料青年學者獎。 [3] 

高超主要學術成果

1、發現了氧化石墨烯液晶及二維膠粒的手性液晶相、氧化石墨烯纖維的可逆融合與分裂效應，首次提出並實現了連續石墨烯纖維；
2、發明了石墨烯多維度宏觀組裝材料如石墨烯纖維、柔性高導熱薄膜、超輕氣凝膠、高比導電高比導熱無紡布、高結晶度納米厚度大面積光電功能超薄膜等；
3、提出“三高三連續”正極材料設計原則，研製出全天候超快長循環鋁-石墨烯電池。
4、帶領團隊攻克一系列工程化技術難題，打通石墨烯的“料材器用”全產業鏈，實現了成果轉化和航天列裝重要應用。 [3] 

高超代表性論文

1、Chang, D.; Li, Z.*; Liu, Y.*; Gao, C.* ; et al. Reversible fusion and fission of graphene oxide–based fibers. Science 2021, 372, 614.
2、Liu, W.; Lv, J.; Peng, L.; Guo, H.; Xu, Y.*; Wang, X.*; Gao, C.*; Yu, B.*; Duan, X.*; et al. Graphene charge-injection photodetectors. Nat. Electron. 2022, 5, 281.
3、Peng, L.; Fang, W.*; Lu, Y.*; Ruoff, R. S.*, Gao, C.*; et al.Multifunctional macro-assembled graphene nanofilms with high crystallinity. Adv. Mater. 2021, 202104195.
4、Pang, K.; Xu, Z.*; Liu, Y.*; Peng, Y.*; Gao, C.*; et al. Hydroplastic foaming of graphene aerogels and artificially intelligent tactile sensors. Sci. Adv. 2020, 6, eabd4045.
5、Jiang, Y.; Wang Y.; Xu, Z.*; Gao, C.* Conformation engineering of two-dimensional macromolecules: A case study with graphene oxide. Acc. Mater. Res. 2020, 1, 175.
6、Fang, B.; Chang D.; Xu, Z.*; Gao, C.* A review on graphene fibers: Expectations, advances and prospects. Adv. Mater., 2019, 32, 1902664.
7、Peng, L.; Gao, C.*; et al. Ultrahigh thermal conductive yet superflexible graphene films. Adv. Mater. 2017, 29, 1700589.
8、Chen H.; Gao C.*; et al. Ultrafast all-climate Aluminum-graphene battery with quarter-million cycle life. Sci. Adv., 2017, 3, eaao7233.
9、Xu, Z.; Liu Y.; Gao, C.*; et al. Ultrastiff and strong graphene fibers via full-scale synergetic defect engineering. Adv. Mater. 2016, 28, 6449.
10、Li, Z.; Gao, C.* Superstructured assembly of nanocarbons: fullerenes, nanotubes, and graphene. Chem. Rev. 2015, 115, 7046.
11、Kou, L. Gao, C.*; et al. Coaxial wet-spun yarn supercapacitors for high-energy density and safe wearable electronics. Nat. Commun. 2014, 5, 3754.
12、Xu, Z.; Gao, C.* Graphene in macroscopic order: liquid crystals and wet-spun fibers. Acc. Chem. Res. 2014, 47, 1267.
13、Sun, H.; Gao C.*; et al. Multifunctional, ultra-flyweight, synergistically assembled carbon aerogels. Adv. Mater. 2013, 25, 2554.
14、Xu, Z.; Gao, C.* Graphene chiral liquid crystals and macroscopic assembled fibres. Nat. Commun. 2011, 2, 571.
15、Xu, Z.; Gao, C.* Aqueous liquid crystals of graphene oxide. ACS Nano 2011, 5, 2908. [3] 

高超主要貢獻

前期研究主要集中在碳納米管功能化及超支化聚合物領域，在包括 J. Am. Chem. Soc.,Angew. Chem. Int. Ed.,Prog. Polym. Sci.,Adv. Func. Mater.,Chem. Commun.,Macromolecules,Biomacromolecules,J. Phys. Chem. B,Langmuir,Nanotechnology,J. Mater. Chem. 等在內的國際知名雜誌上發表SCI收錄文章50多篇，被他引900餘次，其中一篇的他引率超過200次，居2002——2006年中國化學領域引用第6名，獲得授權的國家發明專利20多項。主持三項國家自然科學基金，擔任《The Open Macromolecules Journal》雜誌 ( EBM.htm) 和《The Open Current Process Chemistry Journal》的編委，任日本東洋大學生物——納米電子工程研究中心客座研究員。
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約8立方厘米的“碳海綿”立在桃花花蕊上 約8立方厘米的“碳海綿”立在桃花花蕊上
浙江大學高分子系高超教授的課題組製備出了一種超輕氣凝膠——它刷新了世界上最輕材料的紀錄，彈性和吸油能力令人驚喜。這種被稱為“全碳氣凝膠”的固態材料密度為每立方厘米0.16毫克，僅是空氣密度的1/6【騰訊科學注：如根據空氣在一個標準大氣壓、25℃室温條件下密度是每立方厘米1.18毫克計算，這裏應該為空氣密度的1/7較合適；如根據空氣在0℃條件下密度是每立方厘米1.29毫克計算，這裏應該為空氣密度的1/8較合適】。日前，這一進展被《自然》雜誌在“研究要聞”欄目中重點配圖評論。 [1] 
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浙江大學高分子系高超課題組用納米級的氧化石墨烯片紡製成長達數米的宏觀石墨烯纖維。該纖維強度高，韌性好，可打成結或編織成導電的墊子，有望成為實現石墨烯在現實器件（如柔性電池和太陽能電池）應用的關鍵材料。相關研究成果發表在Nature Communications上，其中，“石墨烯纖維打結圖”與“美國宇宙飛船退休之旅”、“俄羅斯太空返回艙”、“日本大地震”等11幅圖入選NATURE 2011年度最佳圖片。Nature News以Graphene Spun into metre-long fibres為題對這一研究成果作了專門報道。
石墨烯（Graphene），即單層石墨片，是繼富勒烯、碳納米管之後碳納米家族的一個新成員，具有豐富而獨特的固相性質，如很高的電導率、優異的導熱性、極快的載流子傳輸速度及最高的機械強度等，在場效應晶體管、透明電極、納米結構及功能複合材料、鋰離子電池、超級電容器等諸多領域具有廣闊的應用前景。但石墨烯溶解度低，缺少組裝方法，實現石墨烯有序排列的宏觀纖維是一大挑戰。高超課題組使用濕法紡絲的工業方法，將氧化石墨烯的水溶液紡製成長達數米的纖維，然後採用化學還原的方法將其處理，得到石墨烯長纖維。這種石墨烯纖維在室温下用水溶液紡絲即可製得，其製備過程相當方便快捷、綠色環保。此項工作得到了省自然科學基金傑出青年項目的資助。 [2] 
參考資料