纳米力学材料,俞书弘院士的

仿生珍珠层(Nacre)“砖-泥”结构纳米复合材料

该组文献集中研究效仿自然界珍珠层的多级交错结构。通过石墨烯、粘土、MXene等二维纳米片与有机聚合物(如壳聚糖、蚕丝蛋白、芳纶纳米纤维)的定向组装,旨在攻克材料强度与韧性互斥的难题,并探讨了界面增强与裂纹偏转机理。

纤维素纳米纤维(CNF)基可持续结构材料

关注利用纳米纤维素、木材、竹材等天然生物质,通过脱木素、自组装、热压或层层堆叠工艺,制备高性能、轻质且可降解的宏观大块结构材料,作为石油基塑料和传统工程材料的可持续替代方案。

高强韧抗疲劳水凝胶与功能软物质

研究通过双网络构建、矿化诱导、梯度聚合及氢键重建,赋予水凝胶和弹性体极高的力学强度、抗疲劳性及自修复能力。此类材料多模仿软骨、肌肉或皮肤,用于柔性传感及执行器。

仿生生物医学修复与矿化材料

专注于模仿骨骼、牙齿、韧带等自然硬/软组织的微观结构,利用仿生矿化技术和生物兼容性高分子,开发用于组织工程支架、骨再生、生物粘合剂及防腐涂层的材料。

多功能纳米复合材料:智能响应、电磁屏蔽与热管理

将卓越的力学性能与功能性集成,涵盖电磁干扰(EMI)屏蔽、高导热性、电绝缘、智能传感器、自修复电子皮肤以及环境响应型执行器。

力学超材料设计、先进制造与机理建模

探讨通过几何拓扑优化(如黄金比例、晶格结构)和梯度设计提升能量吸收及抗冲击性。同时涉及3D打印、自下而上组装工艺(Film-to-Bulk)及纳米力学理论模拟。

纳米力学材料,俞书弘院士的

俞书弘院士在纳米力学材料领域的研究构建了一个从底层纳米单元自组装到宏观高性能结构件的完整体系。其核心研究路径包括:1) 深入挖掘珍珠层、骨骼、纤维素等生物材料的自然构效关系;2) 利用一维纳米纤维(CNF/ANF)和二维纳米片(石墨烯/MXene/粘土)通过“砖-泥”及梯度结构设计,解决强韧性矛盾;3) 推动生物质材料的可持续工程化应用,替代化石基塑料;4) 开发集高力学性能与电、磁、热、生物活性于一体的多功能智能复合材料。研究涵盖了从理论建模、先进制造(3D打印)到生物医学与柔性电子的广泛前沿应用。

140 篇文献,6 个研究方向
仿生珍珠层(Nacre)“砖-泥”结构纳米复合材料
该组文献集中研究效仿自然界珍珠层的多级交错结构。通过石墨烯、粘土、MXene等二维纳米片与有机聚合物(如壳聚糖、蚕丝蛋白、芳纶纳米纤维)的定向组装,旨在攻克材料强度与韧性互斥的难题,并探讨了界面增强与裂纹偏转机理。相关文献: Zhen-Bang Zhang et. al, 2023 等 33 篇文献
纤维素纳米纤维(CNF)基可持续结构材料
关注利用纳米纤维素、木材、竹材等天然生物质,通过脱木素、自组装、热压或层层堆叠工艺,制备高性能、轻质且可降解的宏观大块结构材料,作为石油基塑料和传统工程材料的可持续替代方案。相关文献: Q. Guan et. al, 2021 等 25 篇文献
高强韧抗疲劳水凝胶与功能软物质
研究通过双网络构建、矿化诱导、梯度聚合及氢键重建,赋予水凝胶和弹性体极高的力学强度、抗疲劳性及自修复能力。此类材料多模仿软骨、肌肉或皮肤,用于柔性传感及执行器。相关文献: Chuchu Chen et. al, 2019 等 19 篇文献
仿生生物医学修复与矿化材料
专注于模仿骨骼、牙齿、韧带等自然硬/软组织的微观结构,利用仿生矿化技术和生物兼容性高分子,开发用于组织工程支架、骨再生、生物粘合剂及防腐涂层的材料。相关文献: Linhao Li et. al, 2020 等 25 篇文献
多功能纳米复合材料:智能响应、电磁屏蔽与热管理
将卓越的力学性能与功能性集成,涵盖电磁干扰(EMI)屏蔽、高导热性、电绝缘、智能传感器、自修复电子皮肤以及环境响应型执行器。相关文献: Xianyuan Liu et. al, 2025 等 20 篇文献
力学超材料设计、先进制造与机理建模
探讨通过几何拓扑优化(如黄金比例、晶格结构)和梯度设计提升能量吸收及抗冲击性。同时涉及3D打印、自下而上组装工艺(Film-to-Bulk)及纳米力学理论模拟。相关文献: Jianxun Du et. al, 2025 等 18 篇文献