浙江大学吴子良研究员:水凝胶可控变形及其软体机器

发布时间:2026-09-07浏览次数:10

题目:水凝胶可控变形及其软体机器

时间:202697下午2:30

地点:旗山校区15号科技楼303报告厅

主讲:浙江大学 吴子良研究员

 

专家简介

吴子良,浙江大学求是特聘教授、博士生导师,高分子科学与工程学系副系主任2003年毕业于浙江大学,2006年于华东理工大学获硕士学位,2010年于北海道大学获博士学位,之后分别在多伦多大学、居里研究所、北海道大学从事博士后研究工作。2013年入职浙江大学高分子科学与工程学系,2023年获得国家杰出青年基金(青年科学基金A类)项目资助。主要研究方向为高性能水凝胶材料与器件,包括玻璃态水凝胶制备及结构-性能关系、水凝胶可控变形与软驱动器设计。在 Adv. Mater.J. Am. Chem. Soc.Macromolecules等期刊发表论文160余篇

报告摘要

水凝胶具有丰富的刺激响应特征,成为构筑软驱动器的理想材料。围绕水凝胶驱动器变形模式单一、响应速度慢、智能化不足等问题,我们基于屈曲变形的双稳态特征,在具有阵列结构、剪纸结构的复合凝胶中,发现了协同变形、多稳态变形等新模式;通过调控屈曲变形方向,实现了多种构型的选择性控制。进一步,利用外场诱导力学失稳,实现了凝胶快速驱动;采用电场驱动凝胶发生双稳态构型转换,实现了快速可逆跳转变形。结合识别、控制系统,构筑了凝胶仿生“捕手”,通过猎物位置识别、电场自动开启、自发驱动跳转等步骤,实现智能抓捕功能。其次,通过电场诱导纳米片取向方法,制备了各向异性纳米复合水凝胶,在光、热刺激下发生快速、等体积变形。在此基础上,通过激光扫射,将凝胶动态变形转化为蠕动、爬行等运动机能,发现了局部变形与摩擦动态协同的新机制。此外,通过三叶结、莫比乌斯环等拓扑结构设计,在凝胶驱动器中构筑结构关联的反馈回路,提升驱动、控制效果,实现了静态条件下的自发、持续运动。

 

主办:化学与材料学院、福建省高分子材料重点实验室、工业生物催化福建省高校工程研究中心、福建省先进材料化工基础重点实验室