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于慶凱，男，博士，博導，現任職于中國科學院上海微系統與信息技術研究所。主要研究方向是材料物理與化學，特別是在材料科學和納米技術領域有深入研究。于慶凱博士擁有多項專利成果，并在《Nature Materials》《Advanced Materials》等國際權威期刊上發表學術論文60余篇。
求學任職經歷
1992年9月至1996年7月，就讀于西安交通大學，并獲得學士學位。
2001年9月至2006年8月，在休斯頓大學攻讀博士學位，期間其研究方向為碳納米管在襯底上定向生長的機制和方法。
2011年1月至2020年7月，擔任美國德克薩斯州立大學助理教授 / 副教授。
2018年，辭去美國德克薩斯州立大學的終身教職，回國入職中國科學院上海微系統與信息技術研究所，擔任研究員及上海石墨烯產業化技術平臺首席科學家。
初識石墨烯：獨特性能與潛力挖掘
石墨烯，一種神奇的二維材料，正以其獨特魅力震撼著科學界與工業界。于慶凱教授對石墨烯的特性了如指掌，他生動地描述道：“幾百萬層石墨烯疊放起來，厚度才與一張紙相近，可它置于冰塊上時，卻似一把利刃，短短20秒就能將一厘米厚的冰塊一分為二，這超強的導熱能力在其他材料中前所未見，如今眾多5G手機也借其高效散熱。”
然而，導熱性不過是石墨烯眾多卓越性質中的滄海一粟。它還具備超高的機械強度，比鋼鐵還要堅硬數百倍；擁有極佳的電學性能，電子遷移速度極快；其光學特性也十分獨特，對光的透過率和吸收率都有著特殊的表現。但這些令人驚嘆的性質往往只能在理想的實驗環境中充分展現，如在實驗室的精準控制下、真空的特殊條件里以及潔凈無瑕的環境中。這就導致了石墨烯在走向實際應用、實現規模化生產時面臨巨大挑戰。如何在真實復雜的環境中保持其優良特性并大規模應用，成為了石墨烯邁向“新材料之王”寶座的關鍵阻礙。但于慶凱教授毫不畏懼，他堅信這些困難正是石墨烯領域的競爭壁壘，唯有攻克才能讓石墨烯真正改變世界。
科研征程：突破困境促發展
2018年，已在美國德克薩斯州立大學獲得終身教職的于慶凱教授，懷著滿腔的報國熱忱毅然回國，投身于中科院上海微系統與信息技術研究所，開啟了石墨烯技術的深度探索之旅，立志為我國的科技創新貢獻力量，成為了我國科研“國家隊”中的中流砥柱。
入職后，于慶凱教授迅速組建精英團隊，全力攻克高質量石墨烯生長及產業化難題。功夫不負有心人，2020年，上海微系統所在寶山成功實現8英寸石墨烯晶圓小批量生產，并將產品推向國內外市場，引起了業界的廣泛關注與強烈反響。當時那枚如鏡面般光亮的圓盤形象深深印刻在關注前沿新材料發展人士的心中，成為了石墨烯產業化進程中的標志性成果。
于慶凱教授團隊在技術上不斷創新，他們巧妙選用藍寶石作為襯底，精心研制出具有更強催化效能的銅鎳（111）單晶薄膜，一舉將外延生長石墨烯單晶的溫度從1000℃大幅降至750℃。這一關鍵突破不僅顯著降低了生產成本，還極大提升了石墨烯單晶薄膜的質量，使其表面平整無褶皺、無顆粒雜質，電學性能與高溫制備的石墨烯相比毫不遜色。這一成果吸引了中科院、中電集團下屬單位的目光，他們攜手于慶凱團隊，以其石墨烯晶圓為核心展開技術攻關，成功突破了石墨烯太赫茲探測器件、高性能射頻晶體管等電子器件的核心工藝瓶頸。這一系列成就對于化解碳基電子器件實用化面臨的技術困境意義非凡，有力推動了上海乃至我國碳基集成電路技術在創新道路上的飛速跨越，使我國在碳基器件和集成電路領域逐漸躋身世界前列，為我國在全球高科技競爭中贏得了寶貴的優勢地位。
歸國逐夢：創新開拓新未來
于慶凱教授放棄國外優厚條件回國發展，背后有著深刻的考量。他直言：“我最大的動力就是將自身的技術與創意轉化為對國家和人民有益的成果與產品。在美國，創新資本大多流向生物醫藥和人工智能領域，制造業和新材料領域備受冷落。而中國在各前沿科技領域的創新資本分布較為均衡，新材料和化工領域更是發展的熱點，充滿機遇。”
在持續深耕石墨烯制備基礎研究的進程中，于慶凱教授于 2021 年創立了上海氫田新材料科技有限公司，專注于石墨烯粉體的產業化規模制備。近年來，他主持的天然氣裂解同步制備藍綠氫和石墨烯項目取得了重大突破。其團隊獨辟蹊徑，研發出液態金屬催化裂解天然氣同步制備氫氣和石墨烯的創新技術路線。借助液態金屬強大的催化特性，天然氣中的氫和碳元素得以高效分離轉化，分別生成高純度氫氣和高質量低成本的石墨烯，并且整個過程實現了溫室氣體零排放。于慶凱教授敏銳洞察到，該技術路線除了在石墨烯制備方面的優勢，在無溫室氣體排放條件下產出高純度氫氣更是一大亮點，這與全球倡導的碳中和目標高度契合。
在全球變暖嚴重威脅人類可持續發展的當下，碳中和已成為各國共識與全球競爭焦點。氫氣作為關鍵的化工原料和新興清潔能源，其綠色制備技術至關重要。于慶凱團隊的創新技術路線正逢其時，具有顯著的產業價值與廣闊的發展前景。據行業分析專家預測，該技術在未來幾年有望在石墨烯領域、碳材料領域以及綠色制氫行業掀起創新浪潮，引發深刻變革，為全球能源轉型和可持續發展注入強大動力。
作為深耕新材料、新能源領域的海歸博士，于慶凱教授對國內的科研環境贊賞有加。中科院上海微系統所歷史悠久，學科門類齊全，長期以來緊密圍繞學科前沿與國家戰略需求，在科研創新與成果轉化方面成果豐碩，在石墨烯研究領域更是成績斐然，引領著我國石墨烯技術的發展方向。而上海這座國際化大都市，匯聚了國內外頂尖人才，具備雄厚的金融實力和活躍的創新氛圍，為科研工作提供了充足的人才資源和資金保障，是科技創新的理想之地。在這里，于慶凱教授能夠充分施展才華，實現自己的科研抱負，為我國新材料、新能源事業的發展鑄就輝煌篇章。
參考來源：
上海微系統所于慶凱：在石墨烯沖刺“王者”的路上
領·悟|于慶凱：只要是高科技，沒有一個行業是容易的
助力硬科技轉化，國資如何“投準” | 媒體看寶山
從石墨烯到技術市場，產學研融合推動科技成果轉化
（中國粉體網編輯整理/留白）
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