题  目：折纸机械超材料：从器件到力学，从机器人到元宇宙

时  间：2023年5月10日10：00－12：00

地  点：交通大楼604会议室

报告人：姜汉卿教授（西湖大学）

欢迎广大师生参加

土木与交通学院

2023年5月6日

报告人简介：

姜汉卿教授，1996年获大连理工大学工学学士学位，2001年获清华大学固体力学博士学位，师从力学泰斗黄克智院士。2001-2006年在美国伊利诺伊大学从事博士后研究，2006年被聘为亚利桑那州立大学助理教授，2011年晋升副教授，2016年晋升为正教授。2021年6月全职加入西湖大学工学院，任机械工程讲席教授。姜汉卿教授是固体力学领域的国际知名专家。一直以来，从事材料、力学及多场耦合问题的理论和应用研究，在纳米材料、柔性电子、锂电池中的力-电-化学耦合作用、智能折纸、以及机械超材料等领域均取得了丰硕成果。在国际上率先提出并引领基于折纸-剪纸技术的机械超材料和柔性电子研究；发现并证实锂支晶形核的压应力触发机制，通过软物质实现应力释放解决枝晶问题。2021年，美国机械工程协会授予姜汉卿教授Worcester Reed Warner Medal（机械工程文献类最高奖励），以表彰其在软基/硬膜研究领域的开创性工作。他先后主持美国科学基金等科研项目30余项，总经费500余万美元；在Science、Science/Nature各子刊、PNAS等国际知名刊物上发表学术论文150余篇，SCI引用近20,000次，H-index 67；获批美国及其他国家发明专利36项。姜汉卿教授于2016年当选美国机械工程师协会会士（ASME Fellow），于2022年担任Society of Engineering Science (SES)主席。现任美国机械工程师协会材料分部（Materials Division, ASME）委员会委员（并将于2025年任委员会主席），以及担任多个国际学术期刊编辑和编委，包括Extreme Mechanics Letters、 Research (AAAS/Science Partner Journal)等领域顶刊。

报告摘要：

折纸，作为一种纸张折叠艺术，正被科学家、数学家和工程师转化为一种创新设计方法，以利用折纸所独有的、依赖于折叠方式的结构性能，所以折纸本身就是机械超材料：即折纸结构的机械性能（例如刚度）主要依赖于折痕的布置。在这个报告中，我将回顾我们课题组自从2014年以来的一系列工作，涵盖了从基于刚性折纸的柔性电子，到如何设计受变形折纸启发的桁架结构以实现按需的展开以及折叠并同时具备高承载性。我们将讨论从直线折纸到曲线折纸，着重介绍引入曲线折纸后带来的变形折纸和涵盖了从负刚度、零刚度、到正刚度的全刚度调控。在最后一部分，我们将介绍如何应用变形折纸的独特形变模式多样性来制备折纸机械臂，以及使用曲线折纸在元宇宙应用中实现原位可调的主动机械触感。这些研究为设计具有多种应用的折纸机械超材料铺平了道路。