道法自然，明道利器：材料多性能沖突的協(xié)同設(shè)計策略

主講人 : Haiming Yao 教授

隨著工程應(yīng)用的發(fā)展，對材料與器件的性能要求日益趨向多功能化。然而，這些性能之間往往存在相互制約的關(guān)系，例如材料強度與韌性的經(jīng)典權(quán)衡——相同成分下，強度提升通常導致韌性下降。如何協(xié)同優(yōu)化此類相互沖突的性能指標，成為材料與器件設(shè)計領(lǐng)域的關(guān)鍵挑戰(zhàn)。本報告將結(jié)合三個典型案例，系統(tǒng)闡述性能沖突的調(diào)和策略：(1) 傳感器的高靈敏度與寬量程之間的協(xié)同設(shè)計；(2) 表面微結(jié)構(gòu)的抗污性與透光性平衡；(3) 柔性防護結(jié)構(gòu)的可變形性與抗沖擊性優(yōu)化。相關(guān)研究結(jié)果為多功能材料與器件的性能協(xié)同設(shè)計提供了理論參考和實踐啟示。

主講人簡介：

姚海民博士，香港理工大學機械工程學系教授、副系主任、博士生導師，美國機械工程師學會（ASME）會士（Fellow）。本科及碩士畢業(yè)于清華大學固體力學專業(yè)，后獲德國斯圖加特大學馬-普金屬研究所博士學位。長期從事固體材料多尺度表界面結(jié)構(gòu)與力學/物理性能調(diào)控研究，聚焦天然生物材料仿生設(shè)計、二維材料跨尺度力學及智能響應(yīng)材料等前沿方向。在Nature Chemical Engineering、Nature Communications、PNAS、Journal of the Mechanics and Physics of Solids (JMPS)、Advanced Science等頂級期刊發(fā)表SCI論文100余篇，總引用5600余次（H-index 38，Google Scholar）。其學術(shù)貢獻獲多項榮譽認可：2009年入選教育部“新世紀優(yōu)秀人才支持計劃”，2021–2024年連續(xù)四年入選“全球前2%頂尖科學家”（斯坦福大學榜單），2024年當選ASME Fellow（美國機械工程師學會最高會員榮譽）。