题　目：　强韧水凝胶粘接的实现、应用及其界面断裂

报告人：　杨灿辉 博士

时　间：　2021年年9月30日(周四) 下午 14:00

地　点：　力学与工程科学系A215报告厅

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2021年9月22日

报告人

杨灿辉，南方科技大学助理教授。曾任哈佛大学博士后和教学/研究助理。主要从事软材料力学与应用研究。目前已发表论文30余篇，以第一/通讯作者发表文章于包括Nature Reviews Materials、Nature Communications, Advanced Materials, JMPS, iScience等。谷歌学术引用2300余次（2021年8月），H-index为18；担任包括JMPS、Adv. Mater.、Adv. Funct. Mater.等多个国际期刊审稿人；担任中国复合材料协会智能复合材料专业委员会委员；担任IJSNM和Gels期刊客座编辑；申请美国专利3项，中国发明专利6项；主持科研项目4项。

报告简介

水凝胶是一种多功能软材料，在许多领域具有广泛的应用。与其他材料之间形成强韧的粘接是水凝胶实际应用的重要前提。本报告将介绍以力学原理为牵引的水凝胶强韧粘接的设计和实现方法，介绍一种基于硅烷偶联剂的适用于不同基底材料和不同制造工艺的粘接方法和一种基于界面褶皱结构调控实现可控粘接与脱粘的方法；展示几种基于强韧水凝胶粘接实现的应用案例，包括植介入医疗器械表面亲水润滑涂层、具有复杂构型的柔性离电器件、用于软体机器人的柔性大变形传感器等。介绍一种基于大规模桥连机制增强水凝胶脱粘阻力的策略，并在单网络和双网络水凝胶体系中验证该策略的可行性。针对水凝胶剥离过程中的界面断裂问题，建立具有刚性背板约束条件下剥离的力学模型，结合内聚力理论分析大规模桥连机制对水凝胶粘接的增强机理，提炼出相应的边值问题并进行数值求解；基于最小势能原理建立剥离全过程模型，将理论计算结果与实验结果进行对比、验证；建立有限元模型，分析界面断裂过程中的应力分布；为进一步优化水凝胶的粘接性能提供理论指导和技术支撑。