报告题目：非晶材料的跨尺度结构-力学性能构效关系及其能源应用
报 告 人：翟晨曦（康奈尔大学博士）
报告时间：2025年1月8日 星期三上午9:00~10:00
报告地点：聚合物新型成型装备国家工程研究中心综合楼105会议室
机械与汽车工程学院
2025年1月6日
报告人简介：
翟晨曦，博士，现为康奈尔大学研究人员，致力于多尺度结构-力学性能构效研究，最终目标是建立一个较为普适性的尺度-结构-力学性能理论框架。目前具体是通过多尺度计算模拟，研究非晶态材料（高分子、玻璃）在多物理场下的结构演化和力学性能并揭示其构效关系，实现其在能源转化和储存方面的应用。作为项目负责人主持美国国家自然科学基金Extreme Science and Engineering Discovery Environment (XSEDE)科研项目三项，入选天津市高层次人才计划、天津市海河英才计划、北洋学者英才计划（天津大学）。近五年在本领域权威期刊发表SCI论文39篇（被引600余次，一作/通讯文章被引400余次）、专著1部：其中以第一作者发表17篇（含共同第一作者3篇，总IF约130），包含3篇首位作者ESI高被引，并被全球多家主流科技媒体以聚光灯形式采访报道；以通讯作者发表10篇（总IF约70）。在美国康奈尔大学和佛罗里达州立大学有多年专业课教学经历。
报告摘要：
智能软材料可在外界物理刺激下发生变形并可能对外做功，且拥有质轻、价廉、响应快等特点，因此在传感器芯片、分子机器、柔性驱动等领域应用极广。其在接受刺激后响应的微观结构演化过程对其力学和物理性能有重要影响，而由于研究手段的限制，追踪其分子尺度结构的动态演化过程始终是一大挑战。翟博士主要从事非晶态智能软材料的结构演化和力学性能研究，通过多尺度数值模拟结合实验方法研究智能软材料（高分子材料和生物大分子等）在多物理场下的结构演化、力学性能并揭示其结构–性能关系，发展其在能量转化方面的应用。主要贡献包括：（1）首次获得了块材偶氮苯聚酰亚胺在光致异构后的光–机械能量转化效率，确定了部分影响此效率的敏感材料参数，为分子机器、传感器芯片等能源装备领域的关键材料开发指明了方向。（2）首次提出了“反相”对提升嵌段共聚物结构的机械强度和离子传导的巨大作用，揭示了嵌段共聚物的结构相转变的动态过程，探究了“反相”影响聚合物机械强度和离子传导的具体机制，激发了国内外对“反相”的研究热潮。（3）发现具有硅–氧/硼–氧四面体的闭合型规则气孔微结构有利于形成高强轻质的玻璃，并通过控制一系列实验可控的参数调整孔结构和发泡效果，系统提出了获得高强轻质泡沫玻璃的一般性指导原则。（4）率先在微纳尺度上去耦合化了剪切流影响胶原蛋白支架阵列排列的多种因素，发现链长是形成支架规则阵列的决定性因素，并揭示了剪切流下胶原蛋白支架阵列的结构转变的动态过程，为规则阵列胶原蛋白支架在体外组织工程中的应用提供了途径。
