學術報告
題目: [磁學室學術報告] 基于周期性幾何結構的功能高分子纖維
時間: 2021年03月25日 15:00
地點: 中科院物理研究所M樓249會議室
報告人: 劉遵峰 研究員

南開大學

報告摘要:研制了“捻曲核殼結構”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。捻度的加入引入了手性,放大了纖維在濕度下的長度變化,率先發展了基于捻曲結構的蠶絲等全天然纖維材料的智能響應性織物。捻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。并發現了多種基于捻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,并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;并基于此,構建了多層次協同作用的模擬神經傳導、應變傳感、驅動為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:

劉遵峰,南開大學特聘研究員。

研究方向為:仿生智能高分子材料,包括高強韌人造蜘蛛絲、人工肌肉、柔性電子、柔性制冷等。目前共發表SCI論文80余篇,總計SCI他人引用6000余次。其中以第一作者和通訊作者在 Science , Nat. Commun., Adv. Mater.等國際學術 SCI 期刊上發表研究論文 40 余篇。其中2015年關于可拉伸導體的研究工作被美國《Discover Magazine》評選為2015年度全球TOP100重大科學發現;2019年關于“扭熱制冷”的工作開創了新型固態柔性制冷新方法,大幅提高了制冷效率;研發的水凝膠纖維人造蜘蛛絲強度與韌性性能接近天然蜘蛛絲。多篇關于柔性健康監測的文章被選為封面文章,受邀撰寫多篇綜述,申請中國專利20余項,在多個國內外學術會議做邀請報告60余次。入選國家高層次青年人才支持計劃,獲得天津市杰出青年基金,第十二屆江蘇省優秀科技工作者等榮譽稱號。

邀請人:胡鳳霞(82649233,fxhu@iphy.ac.cn)