记者 毛郅昊 通讯员 赵星 高锐
打开氩离子枪，对着金属衬底不断重复“离子溅射-高温退火”的实验步骤，直至获得原子级平整且干净的金属表面，然后在超高真空条件下，研究各类新型功能材料在不同金属表面的生长情况及其特性。这套操作步骤便是杭师大物理学院教授钟建强的实验日常。
钟建强使用的实验设备是他们团队自己设计、搭建的。“设备上的每一颗螺丝，每一条电缆，每一个组件都是我们一个个组装上去的。”用钟建强的话说，要做原创性的基础研究工作，必须得自主开发实验仪器。同时，这让他对实验设备有了更多的亲切感，并愿意花更多时间“泡”在实验室里。
当然，更吸引钟建强的是纳米级微观环境下的精彩世界。他是个先后在新加坡、美国、德国从事新型功能材料表界面原子/电子结构研究的学者。在海外学习工作10余年后，他来到杭州师范大学，选择继续在同一领域深耕。今年6月，钟建强在国际顶级期刊上发表了有关二维二氧化硅薄膜材料的研究综述。
趁着工作的空隙，钟建强接受了记者的采访，向记者分享了他在超薄二维氧化硅薄膜领域的研究经历。
“二氧化硅是砂的主要成分，在高温下熔融冷却后可以制得各种类型的玻璃。玻璃看似晶莹剔透，平整完美，但是，我们借助扫描隧道显微镜等先进的实验仪器，其原子成键构型、缺陷及相变过程等特性都能被科学家们以原子级的分辨率（相当于头发丝的十万分之一）逐一揭示。”
而探寻这些原子级别的细微奥秘，就是钟建强的研究方向。
钟建强拿起一个二维二氧化硅模型向记者展示。“二氧化硅晶体有多种晶型，其基本结构单元是四面体。每个硅原子周围结合4个氧原子，硅原子在中心，氧原子在4个顶角。”他说，目前的研究发现，二维二氧化硅薄膜具有亚纳米级的孔状构型。
正是这个狭小的亚纳米孔给钟建强留下了思考和探索的空间。2015年-2018年，钟建强在美国工作期间，他所在的研究小组发现，此二氧化硅薄膜能相当稳定地捕获特定的稀有气体分子。经过进一步实验，他们发现，是亚纳米孔特定的孔径尺寸以及相关界面的电学性质使得薄膜具备捕获功能。
更有意思的是，他们发现，含有氩气、氪气和氙气的混合气体被二维二氧化硅薄膜同时捕获后，加热到不同的温度，氩气、氪气和氙气会逐一从薄膜中释放出来，以实现分离。
钟建强介绍说，以往，稀有气体主要通过反复液化分馏来分离提纯，而他的研究为稀有气体的分离提供了新的尝试。更重要的是，对氪原子和氙原子的捕获研究，有助于解决工业和能源生产中的环境和健康问题。
基于这项发现，钟建强所在的研究小组发表了多篇高水平论文，并申请了相关专利。其中最重要的2篇论文第一作者都是钟建强，这让他感觉颇为自豪。
除了气体分离研究，钟建强还研究了二氧化硅薄膜在抗氧化性、界面调控、选择渗透性等方面的特性。
“基础研究是创新的源头活水。有些时候我会感到枯燥，但大多数时间里，我觉得从事基础研究是一件很有趣的事情。”钟建强和很多科学工作者一样，他相信科学研究没有捷径可走，要有逐步积累和沉淀，才能不断有成果出来。
来杭两年多，钟建强已主持国家自然科学基金项目、高层次留学回国人员在杭创新创业项目等多个项目攻关，并入选浙江省海外高层次引才计划项目、杭州市海外高层次引才计划项目等。但是对于刚组建研究团队的他来说，自主的学术创新工作才刚刚开始。逐渐感受到杭州创新活力以及政府治理效能的他，期待能在杭州做出更多学术成果。
人物名片
钟建强，杭州师范大学物理学院教授，作为第一作者或通讯作者在多家国际著名学术期刊发表论文50多篇。2022年，他与德国弗利茨哈伯研究所教授Freund合作在顶级学术期刊Chemical Reviews上发表了有关二维二氧化硅薄膜的综述论文，系统阐述了二维二氧化硅薄膜的原子/电子结构、原子/分子吸附、化学修饰和催化反应特性等。