學術報告
題目: [磁学室學術報告] 基于周期性几何结构的功能高分子纤维
時間: 2021年03月25日 15:00
地點: 中科院物理研究所M楼249会议室
報告人: 刘遵峰 研究員

南開大學

報告摘要:研制了“撚曲核殼結構”的水凝膠纖維,實現了類蜘蛛絲的多層次結構特征,首次通過有機高分子合成實現了接近天然蜘蛛絲的強度和韌性。撚度的加入引入了手性,放大了纖維在濕度下的長度變化,率先發展了基于撚曲結構的蠶絲等全天然纖維材料的智能響應性織物。撚曲結構減小了材料的熵,突破性的使彈性體的制冷效率從32%增加到67%,是200年來高分子彈性體的彈熱制冷效率的首次大幅度提高。並發現了多種基于撚曲結構的彈熱制冷材料,拓展了固態制冷技術的板塊。發展了基于零泊松比褶皺結構的彈性導體,並實現了導電通路的調控,制備了200%應變下高線性的電阻型應變傳感器,解決了電阻型應變傳感器大形變下線性差的問題;並基于此,構建了多層次協同作用的模擬神經傳導、應變傳感、驅動爲一體的人工肌肉纖維。

1. Run Wang#, Shaoli Fang#, Yicheng Xiao, Enlai Gao, Nan Jiang, Yaowang Li, Linlin Mou, Yanan Shen, Wubin Zhao, Sitong Li, Alexandre F. Fonseca, Douglas S. Galv?o, Mengmeng Chen, Wenqian He, Kaiqing Yu, Hongbing Lu, Xuemin Wang, Dong Qian, Ali E. Aliev, Na Li, Carter S. Haines, Zhongsheng Liu, Jiuke Mu, Zhong Wang, Shougen Yin, Márcio D. Lima, Baigang An, Xiang Zhou, Zunfeng Liu*, Ray H. Baughman*. Torsional refrigeration by twisted, coiled, and supercoiled fibers. Science, 2019, 366(6462): 216-221.

2. Yuanyuan Dou, Zhen-Pei Wang, Wenqian He, Tianjiao Jia, Zhuangjian Liu, Pingchuan Sun, Kai Wen, Enlai Gao, Xiang Zhou, Xiaoyu Hu, Jingjing Li, Shaoli Fang, Dong Qian, Zunfeng Liu*, Artificial Spider Silk from Ion-Doped and Twisted Core-Sheath Hydrogel Fibres, Nature Communications, 2019, 10, 5293.

3. Zunfeng Liu; Shaoli Fang*; Francisco A. Moura; Jianning Ding; Nan Jiang; Nan Jiang; Jiangtao Di; Mei Zhang; Xavier Lepró; Douglas S Galv?o; Carter S. Haines; Ningyi Yuan; Shougen Yin; Duck Weon Lee; Run Wang; Hongyan Wang; Wei Lv; Chao Dong; Ruochuan Zhang; Mengjiao Chen; Qu Yin; Yuting Chong; Rui Zhang; Xuemin Wang; Márcio D. Lima; Raquel Ovalle-Robles; Dong Qian; Hongbing Lu; Ray H. Baughman*, Hierarchically Buckled Fibers for Superelastic Electronics, Sensors, and Muscles., Science, 2015, 349(6246): 400-404 .

4. Jingjing Li; Rui Zhang; Linlin Mou; Monica Jung de Andrade; Xiaoyu Hu; Kaiqing Yu; Jinkun Sun; Tianjiao Jia; Yuanyuan Dou; Hong Chen; Shaoli Fang; Dong Qian; Zunfeng Liu*; Photothermal Bimorph Actuators with In-Built Cooler for Light Mills, Frequency Switches, and Soft Robots, Advanced Functional Materials, 2019, 29(27): 1808995 (1-11)

5. Tianjiao Jia; Yang Wang; Yuanyuan Dou; Yaowang Li; Monica Jung de Andrade; Run Wang; Shaoli Fang; Jingjing Li; Zhou Yu; Rui Qiao; Zhuangjian Liu; Yuan Cheng; Yewang Su; Majid Minary-Jolandan; Ray H. Baughman; Dong Qian; Zunfeng Liu*; Moisture Sensitive Smart Yarns and Textiles from Self-Balanced Silk Fiber Muscles, Advanced Functional Materials, 2019, 29(18): 1808241 (1-12)

個人簡介:

刘遵峰,南開大學特聘研究員。

研究方向为:仿生智能高分子材料,包括高强韧人造蜘蛛丝、人工肌肉、柔性电子、柔性制冷等。目前共发表SCI論文80余篇,总计SCI他人引用6000余次。其中以第一作者和通讯作者在 Science , Nat. Commun., Adv. Mater.等国际学术 SCI 期刊上发表研究論文 40 余篇。其中2015年关于可拉伸导体的研究工作被美国《Discover Magazine》评选为2015年度全球TOP100重大科学发现;2019年关于“扭热制冷”的工作开创了新型固态柔性制冷新方法,大幅提高了制冷效率;研发的水凝胶纤维人造蜘蛛丝强度与韧性性能接近天然蜘蛛丝。多篇关于柔性健康监测的文章被选为封面文章,受邀撰写多篇综述,申请中国專利20余项,在多个国内外学术会议做邀请报告60余次。入选国家高层次青年人才支持计划,获得天津市杰出青年基金,第十二届江苏省优秀科技工作者等荣誉称号。

邀請人:胡鳳霞(82649233,fxhu@iphy.ac.cn)