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屈曲引导的微尺度三维结构组装方法



主   办:力学系与湍流重点实验室
报告人:张一慧 副教授
时   间:4月8日周五下午2:30
地   点:力学楼434室
主持人:韦小丁 研究员


报告内容简介:


三维微纳米结构在生物医学器件、微机电系统、光电子器件等众多科技领域具有重要而广泛的应用,一直以来都是科技研究的焦点。然而现有的三维微纳米结构的制备及组装方法却较为局限,尤其是缺乏高性能半导体材料的复杂三维结构成型方法。本报告介绍一种基于力学屈曲的微尺度三维结构组装方法,该方法通过压缩屈曲将初始体现为二维构型的薄膜状结构变形成为三维结构。基于大变形后屈曲力学模型设计出五十余种代表性三维条带状几何拓扑,与微尺度实验吻合很好。进一步引入剪纸和折纸设计思想,将该方法拓展至三维曲面及折叠结构的屈曲成型,实现了百余种更为复杂的微尺度三维结构。该方法不仅适用于半导体、金属、聚合物等高性能材料,而且适用于各种不同特征尺度(从纳米至厘米量级)的三维结构组装,在生医器件、集成电路、光学器件等方面有重要应用前景。

报告人简介:


张一慧於2011年在清华大学工程力学系获博士学位。2011年至2015年在美国西北大学土木与环境工程系先后担任Postdoctoral Fellow和Research Assistant Professor。2015年入选中组部“青年”,进入清华大学工作。主要研究兴趣包括屈曲力学及其新兴应用,柔性可延展结构及器件,智能材料与结构力学等。至今已发表SCI论文60余篇,其中以通讯作者或第一作者在《Science》、《Nature Communications》、《PNAS》、《JMPS》、《IJSS》、《Advanced Functional Materials》、《Acta Materialia》等国际期刊上发表30余篇论文。研究成果被《Nature》、《Science》、《Nature Materials》等期刊在Research Highlights、Perspectives等专栏中评述报道,同时得到ASME News、Chemistry Views、IOP Physics World、Royal Society of Chemistry等专业机构追踪,还受到BBC、Discovery、参考消息、新华网等国内外重要媒体报道。关于屈曲引导的微尺度三维结构组装工作被《Science》选为当期封面论文,并被提名为中国科学院和中国工程院共同主办的“2015年世界十大科技进展新闻评选”的20项候选条目之一。