仿生热控材料

报告题目:仿生热控材料

报告人:范同祥教授,上海交通大学

报告时间:2021年 5月 15 日 上午 9:00-10:00

报告地点:物理科技楼101

报告人简介:范同祥,上海交通大学教授,国家万人计划科技创新领军人才、国家百千万人才工程、国家杰出青年基金获得者、国家有突出贡献的中青年专家、装发部十三五/十四五先进制造技术领域专业技术组成员、科技部十四五高端功能与智能材料专项专家组成员、金属基复合材料国家重点实验室副主任。主要从事智能超材料与超结构、生物启迪与仿生材料、功能陶瓷/金属复合材料等研究。作为项目负责人主持承担国家重点研发计划课题、国家重点基础研究973课题、装发部十二五、十三五预先研究重点项目、国防预研、科工局军品配套等30余项。先后获国家自然科学二等奖、上海市自然科学一等奖、国家杰出青年基金、上海市优秀学术带头人资助计划、上海市曙光学者、上海市科技启明星资助计划和跟踪计划、教育部首批新世纪优秀人才资助计划、霍英东基金、教育部优秀青年教师资助计划、日本科技厅STA Fellowship等。在Prog. Mater. Sci.、Adv. Mater.、Adv. Funct. Mater.等专业期刊上发表论文100余篇。先后被New Scientist、MIT Technology Review、BBC Knowledge Magazine、MRS Bulletin、Photonic Spectra Magazine、Chemistry World、Laser Focus World、NPG Asia Materials等期刊作为研究亮点报道、转载和评价。

报告摘要:“师法自然”是推动材料发展与技术创新的重要途径之一。报告将交叉融合材料、生物、物理、化学等学科知识,从自然界生物结构植物叶片和蝶翅入手,聚焦“生物分级构造及其仿生复合”主题,采用物理归纳、数学演绎和物理模拟等手段,研究其分级构造对物质输送、能量吸收的影响机制,构建羽化和掌化植物叶脉分级通道网络模型和高热导率通道网络/基体复合结构的物质/能量传输模型,揭示蝶翅鳞片、天牛绒毛等5种生物分级结构的光学控温机制;在此基础上,提出“解构-重构”和“嫁接-裁剪”仿生设计多尺度功能基元的方法,并通过对生物结构物质输送、能量吸收等相关机理的裁剪和嫁接,发展3D打印、组装、静电纺丝、纳米压印等仿生复合材料可控制备方法,从实验规律入手深入揭示和凝炼了其可控合成制备过程中的科学问题及其本质,创制叶脉仿生构造通道网络石墨烯等二维材料气凝胶、光子超结构热控薄膜等典型仿生复合体系。

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