高分子材料在我們現(xiàn)代生活中扮演著十分重要的角色：從簡(jiǎn)單的兒童玩具到復(fù)雜的科學(xué)儀器；從日常的餐廚用具到先進(jìn)的航天設(shè)備。因此，高分子材料的性能對(duì)我們的生活至關(guān)重要。根據(jù)理論預(yù)測(cè)，高分子材料的性質(zhì)決定于分子之間的間隙，專業(yè)上稱之為自由體積。然而，由于分子間的自由體積極其微小而且迅速變幻，傳統(tǒng)的方法很難對(duì)它進(jìn)行測(cè)量。
現(xiàn)在，一個(gè)新型的方法———正電子堙滅譜學(xué)，已成功地應(yīng)用于對(duì)高分子性質(zhì)的研究。在這方面有過(guò)突出貢獻(xiàn)的科學(xué)家之一，就是現(xiàn)在于美國(guó)密蘇里大學(xué)化學(xué)系做博士后研究的中國(guó)學(xué)者張仁武博士。如今，這個(gè)實(shí)驗(yàn)室在正電子化學(xué)界高分子材料研究方面處于領(lǐng)先地位。
張博士說(shuō)，他的研究目的是應(yīng)用這種技術(shù)從學(xué)術(shù)上和實(shí)用上去研究高分子薄膜。從1996年到1998年，他僅用兩年時(shí)間為他的實(shí)驗(yàn)室建成了一種特殊裝置———正電子慢束。因?yàn)閺?fù)雜的高壓、高真空和高精密系統(tǒng)，目前世界上只有少數(shù)的正電子實(shí)驗(yàn)室能夠成功建成這種特殊裝置。這種特殊裝置能夠控制正電子能量，進(jìn)而對(duì)高分子材料自由體積的縱深分布進(jìn)行測(cè)量。
利用這個(gè)裝置，張博士成功地測(cè)量到高分子表面的自由體積。他的結(jié)果顯示薄膜表面比體內(nèi)更柔軟。由于廣泛的應(yīng)用價(jià)值，這種基礎(chǔ)現(xiàn)象一直吸引材料科學(xué)家去探索研究。他的結(jié)論和理論預(yù)測(cè)精確相符，相當(dāng)程度上豐富了人們對(duì)高分子材料表面性質(zhì)的認(rèn)識(shí)。
另外，除此基礎(chǔ)研究，張博士還活躍于應(yīng)用科學(xué)的研究，是兩個(gè)50萬(wàn)美元項(xiàng)目的主要研究者。這兩個(gè)項(xiàng)目分別由美國(guó)空軍科學(xué)研究中心和美國(guó)自然科學(xué)基金會(huì)資助，主要研究飛機(jī)和橋梁上涂料的老化機(jī)理。在這兩個(gè)項(xiàng)目中，他系統(tǒng)地研究了主要環(huán)境因素———紫外線和氧氣對(duì)涂料老化的影響。結(jié)果使人們對(duì)涂料老化過(guò)程有一個(gè)綜合的了解。這些結(jié)論結(jié)合這個(gè)領(lǐng)域的其他成果，為新一代長(zhǎng)壽命“綠色”涂料提供了一個(gè)指導(dǎo)方向。根據(jù)美國(guó)交通部的年度報(bào)告，正在開(kāi)發(fā)的新一代涂料的使用壽命將會(huì)增加兩至三倍，而且對(duì)環(huán)境污染的程度大為降低。
自1996年去美國(guó)攻讀博士以來(lái)，張仁武的工作和成果為他贏得許多榮譽(yù)和獎(jiǎng)勵(lì)。1998年他曾獲密蘇里大學(xué)校長(zhǎng)獎(jiǎng)學(xué)金。1999年和2000年，他連續(xù)兩年榮獲美國(guó)堪薩斯城Kemper基金會(huì)頒發(fā)的優(yōu)秀博士獎(jiǎng)。2001年，他又獲得了密蘇里大學(xué)研究生院的優(yōu)秀博士論文獎(jiǎng)。在攻讀博士的6年中，他在各種國(guó)際水平的專業(yè)雜志上發(fā)表多篇論文。這些雜志包括被廣泛引用的《物理評(píng)論》、《高分子》和《高分子科學(xué)》等。他還在美國(guó)物理年會(huì)、美國(guó)化學(xué)年會(huì)、國(guó)際正電子堙滅譜學(xué)會(huì)議和國(guó)際正電子及正電子素化學(xué)會(huì)議上做過(guò)多次學(xué)術(shù)報(bào)告。
來(lái)源：《人民日?qǐng)?bào)海外版》(2002年09月19日第六版)
作者：徐華
