题目：水凝胶复合材料多尺度设计与功能应用

报告人：张凯教授（北京理工大学）

时间：2024年4月16日（周二）10:00

地点：明故宫校区A18-1109会议室

主办单位：航空航天结构力学及控制全国重点实验室、智能装备动力学中心、航空学院、校科协 

报告内容摘要：

水凝胶被广泛的应用于生物工程、医疗设备等传统领域，以及水下声学、文体运动、仿生智能装备等新兴领域，但仍存在大尺寸力学性能弱、属性不可调、智能化程度低等难题，限制了水凝胶应用推广。围绕上述问题，针对大尺寸水凝胶基复合材料，提出了原位抑制增韧机理，实现了基于界面聚合机理的水凝胶自我生长特性和驱动调控，发展了液体夹杂超凝胶设计方法，建立了弱剪切材料层合等效理论，实现了宽频范围下与液、固、气等多相材料声阻抗匹配与声波精细调控，为面向深海智能装备提供了新型材料体系和设计方法。同时，面向超声医疗领域，针对超声检查过程中高曲率部位表面不贴合、气泡导致阻抗不匹配，造成成像模糊、图像失真等问题，提出了具有优异承力性和声阻抗匹配特性的水凝胶层合结构设计方法，揭示了开放环境下凝胶使用过程中润滑性能随时间变化的影响机理，并建立了开放环境下水凝胶摩擦理论。水凝胶复合材料多尺度设计方法，为凝胶功能结构设计和应用提供了理论指导。

报告人简介：

张凯，北京大学固体力学理学博士，美国麻省理工学院访问学者，教育部QN CJ学者，现任北京理工大学宇航学院教授、博士生导师、软物质力学团队负责人。聚焦重大装备减振降噪需求，在水凝胶声学、数字超材料等方面取得重要研究成果，为复合材料、仿生材料、水声调控提供了新维度和新方法。共发表SCI论文40余篇，以一作/通讯发表在PNAS、 AM（封面论文）、 AFM（封面论文）等国际顶级期刊，同时基于军民融合战略，发展凝胶冰雪新型材料及其制冷技术，获得北京市优秀创业团队等省部级以上奖项11次，推进了凝胶产业化。