題 目： 強韌水凝膠粘接的實現、應用及其界面斷裂
報告人： 楊燦輝 博士
時 間： 2021年年9月30日(周四) 下午 14:00
地 點： 力學與工程科學系A215報告廳
歡迎全校教師及同學參加！
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2021年9月22日
報告人
楊燦輝，南方科技大學助理教授。曾任哈佛大學博士後和教學/研究助理。主要從事軟材料力學與應用研究。目前已發表論文30餘篇，以第一/通訊作者發表文章于包括Nature Reviews Materials、Nature Communications, Advanced Materials, JMPS, iScience等。谷歌學術引用2300餘次（2021年8月），H-index為18；擔任包括JMPS、Adv. Mater.、Adv. Funct. Mater.等多個國際期刊審稿人；擔任中國複合材料協會智能複合材料專業委員會委員；擔任IJSNM和Gels期刊客座編輯；申請美國專利3項，中國發明專利6項；主持科研項目4項。
報告簡介
水凝膠是一種多功能軟材料，在許多領域具有廣泛的應用。與其他材料之間形成強韌的粘接是水凝膠實際應用的重要前提。本報告将介紹以力學原理為牽引的水凝膠強韌粘接的設計和實現方法，介紹一種基于矽烷偶聯劑的适用于不同基底材料和不同制造工藝的粘接方法和一種基于界面褶皺結構調控實現可控粘接與脫粘的方法；展示幾種基于強韌水凝膠粘接實現的應用案例，包括植介入醫療器械表面親水潤滑塗層、具有複雜構型的柔性離電器件、用于軟體機器人的柔性大變形傳感器等。介紹一種基于大規模橋連機制增強水凝膠脫粘阻力的策略，并在單網絡和雙網絡水凝膠體系中驗證該策略的可行性。針對水凝膠剝離過程中的界面斷裂問題，建立具有剛性背闆約束條件下剝離的力學模型，結合内聚力理論分析大規模橋連機制對水凝膠粘接的增強機理，提煉出相應的邊值問題并進行數值求解；基于最小勢能原理建立剝離全過程模型，将理論計算結果與實驗結果進行對比、驗證；建立有限元模型，分析界面斷裂過程中的應力分布；為進一步優化水凝膠的粘接性能提供理論指導和技術支撐。
