报告题目:

极端力学性能软材料的仿生设计与制造

报告人:

梁翔禹

所在单位:

中国农业科学院深圳农业基因组研究所

报告人简介：

 梁翔禹，2019年博士毕业于复旦大学高分子科学系（师从丁建东教授），随后在南方科技大学从事博士后和高级研究学者，现为深圳基因所特聘研究员（PI），深圳市高层次人才，农科院青年英才。擅长研究仿生材料设计与制造等领域。现主持省市级项目6项，并参与国家级和省市级项目4项。共发表20多篇论文和3项中国发明专利，其中6篇论文被选作期刊封面报道，2篇论文入选为ESI高被引论文，1篇被选为深圳市优秀科技论文，相关研究成果被国内外多家媒体报道。曾获深圳市优秀科技论文奖、深圳市大鹏新区创新成果竞赛三等奖、深圳市优秀博士后等。现兼任国际仿生工程协会会员、中国生物材料学会会员，以及《Journal of Bionic Engineering》青年编委等。

摘要：

自然界中的生物材料常常使用有限的成分进行构筑，其可通过利用多尺度的结构设计，使其与人工材料相比，具有无与伦比的机械性能。相比之下，合成材料的设计主要集中在开发新的化合物，而不能复制大自然生物材料的优异特性，如抗疲劳和抗冲击性能。我们报道一种简单而通用的策略[1-3]，利用冷冻铸造和高温退火工艺，实现水凝胶内部多尺度多取向结构的构建，不仅提高其疲劳阈值和冲击能吸收值达 2 个数量级以上，同时不牺牲其高水含量（≤ 90%）。该策略可被广泛应用于各种水凝胶材料，包括多糖（藻酸盐、纤维素）、蛋白质（明胶）、合成聚合物（聚乙烯醇）以及相应的聚合物复合材料。本工作中所报道的仿生水凝胶，相对于传统方法获得的水凝胶材料具有优异的抗疲劳和抗冲击特性，同时兼具成本低、性能高、耐用等优点，有望应用于软体机器人、医疗器械和可拉伸柔性电子皮肤等领域。