高分子材料在我们现代生活中扮演着十分重要的角色：从简单的儿童玩具到复杂的科学仪器；从日常的餐厨用具到先进的航天设备。因此，高分子材料的性能对我们的生活至关重要。根据理论预测，高分子材料的性质决定于分子之间的间隙，专业上称之为自由体积。然而，由于分子间的自由体积极其微小而且迅速变幻，传统的方法很难对它进行测量。
现在，一个新型的方法———正电子堙灭谱学，已成功地应用于对高分子性质的研究。在这方面有过突出贡献的科学家之一，就是现在于美国密苏里大学化学系做博士后研究的中国学者张仁武博士。如今，这个实验室在正电子化学界高分子材料研究方面处于领先地位。
张博士说，他的研究目的是应用这种技术从学术上和实用上去研究高分子薄膜。从1996年到1998年，他仅用两年时间为他的实验室建成了一种特殊装置———正电子慢束。因为复杂的高压、高真空和高精密系统，目前世界上只有少数的正电子实验室能够成功建成这种特殊装置。这种特殊装置能够控制正电子能量，进而对高分子材料自由体积的纵深分布进行测量。
利用这个装置，张博士成功地测量到高分子表面的自由体积。他的结果显示薄膜表面比体内更柔软。由于广泛的应用价值，这种基础现象一直吸引材料科学家去探索研究。他的结论和理论预测精确相符，相当程度上丰富了人们对高分子材料表面性质的认识。
另外，除此基础研究，张博士还活跃于应用科学的研究，是两个50万美元项目的主要研究者。这两个项目分别由美国空军科学研究中心和美国自然科学基金会资助，主要研究飞机和桥梁上涂料的老化机理。在这两个项目中，他系统地研究了主要环境因素———紫外线和氧气对涂料老化的影响。结果使人们对涂料老化过程有一个综合的了解。这些结论结合这个领域的其他成果，为新一代长寿命“绿色”涂料提供了一个指导方向。根据美国交通部的年度报告，正在开发的新一代涂料的使用寿命将会增加两至三倍，而且对环境污染的程度大为降低。
自1996年去美国攻读博士以来，张仁武的工作和成果为他赢得许多荣誉和奖励。1998年他曾获密苏里大学校长奖学金。1999年和2000年，他连续两年荣获美国堪萨斯城Kemper基金会颁发的优秀博士奖。2001年，他又获得了密苏里大学研究生院的优秀博士论文奖。在攻读博士的6年中，他在各种国际水平的专业杂志上发表多篇论文。这些杂志包括被广泛引用的《物理评论》、《高分子》和《高分子科学》等。他还在美国物理年会、美国化学年会、国际正电子堙灭谱学会议和国际正电子及正电子素化学会议上做过多次学术报告。
来源：《人民日报海外版》(2002年09月19日第六版)
作者：徐华
