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70周年校庆周末专家河北行-名家讲堂之三十四:超疏水仿生功能性表面的结构设计与力学行为研究

主讲人:张硕研

时间:2025年11月26日15:00-16:00

地点:机械楼414

主讲人简介:

张硕研,天津大学机械工程学院博士。自2018年以来主要从事表界面力学研究,仿生界面、智能材料的优化设计等方面的课题研究,在International Journal of Mechanical Sciences、Chemical Engineering Journal、机械工程学报等国内外学术期刊发表SCI、EI及核心期刊论文9篇,授权国家发明专利3项,实用新型2项,申请主持创新资助项目2项。研究成果能够有效应用于机械工程、航空航天和先进材料等领域。

内容摘要:

针对表界面的核心科学问题,发展研究表界面的新方法、新工具和新理论,能为我国未来关键技术的突破和新质生产力的发展夯实基础。面向航空航天、先进制造、新能源等领域对具有优异力学性能、特殊功能的新材料和新结构的迫切需求,超疏水表面的结构功能化设计为此类问题提供了有效解决方案。但现有润湿模型不能够准确预测仿生原型复杂微结构表面的润湿特性,对于结构特征导致的稳定超疏水机理缺乏合理的理论解释。仿生功能性表面的独特固-液界面力学行为有待进一步探索,对特定工作环境下的典型界面行为调控的理论基础研究还不够透彻,面向实际应用还需要合理的优化设计方法。围绕超疏水仿生表面的界面力学行为展开了研究,通过理论分析、仿真模拟结合实验制备,分析了不同需求下仿生功能性表面的界面演变过程和独特作用机制。通过构建力学机理解析-功能结构设计-表面制备应用的力-材料设计体系,为超疏水仿生表面典型界面功能的有效调控提供了模板和思路。