2025年度ME学术大讲堂第四讲:高性能水凝胶材料及应用研究

发布者:科研办发布时间:2025-04-15浏览次数:11

报告人:杨栩旭,浙江大学航空航天学院应用力学研究所担任特聘研究员

 

报告时间: 4月16日周三上午9:30

 

报告地点:机械楼D526

 

报告摘要:

        水凝胶由充满水的交联聚合物网络组成,已在组织工程、柔性电子和软体机器人等领域得到了研究和应用,聚合物网络的改进使水凝胶具有高度的可拉伸性和韧性。然而,水凝胶的柔韧性依赖于聚合物网络中可移动的水分子。这种依赖性导致水凝胶在温度变化时因水分蒸发或冻结而变硬变脆我们提出一种称为“水锁”(hydro-locking)的策略,通过在水凝胶的聚合物网络中锁定水分子来解决上述问题,具体利用硫酸在水分子与聚合物之间建立强连接得以实现。此外,引入一牺牲网络来保护主聚合物网络免于坍塌。在“水锁”模式下,一种海藻酸盐-聚丙烯酰胺双网络水凝胶在从-115℃到143℃的温度范围内仍能保持柔软和可拉伸。这种策略适用于多种水凝胶和溶液,可能使材料甚至生物体在极端温度下的保存和观察成为可能。

 

个人简介:

        杨栩旭,分别于2014年和2020年获浙江大学力学学士和固体力学博士学位,于2017年至2019年赴美国哈佛大学完成访学,现于浙江大学航空航天学院应用力学研究所担任特聘研究员主要研究方向为智能软材料软体机器人,近年来研究成果包括通过微观分子层级力学设计,开发适应极端环境应用的水凝胶材料,研制出能够在-115℃至143℃的温度范围内保持力学性能与功能性的水凝胶,以及能够在强腐蚀性的生物组织(肝脏、肠道等)中形成强韧粘接界面并用于组织修复的水凝胶干粉材料等。同时利用水凝胶的力学强韧性与多物理场响应功能性,开发适应复杂工况的多模态驱动结构与软体机器人,研制出能够在具有一定静水压力的水下环境中工作的驱动变形结构与运动机器人,以及能够在胃肠道中被驱动控制并实行手术操作的医疗机器人等。发表包括Science、Nature communication等在内的国际高水平论文50余篇,论文引用4000余次。主持国家自然科学基金青年/面上项目,XXXX委第四届“XX领域青年人才托举工程人才”

Baidu
taptap点点亚洲体育