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      韌性水凝膠材料的設計和力學行為分析

      時間:[2019-09-19]  來源:

      報告人:孫桃林 教授,華南理工大學華南軟物質科學與技術高等研究院

      時間:9月25日(周三)10:00

      地點:廣州大學計算機實驗樓709會議室

      報告摘要:水凝膠是一類由親水性的三維高分子網絡和大量的水組成的軟濕性材料。然而傳統的水凝膠由于含水量高和網絡結構不均勻等原因,機械性能較差。最近,我們設計了一種高韌性、自修復性的物理交聯型聚兩性電解質水凝膠材料。聚兩性電解質是由帶正電荷和負電荷的單體無規共聚形成的分子鏈上同時含有正負電荷基團的一類聚合物。由于正負電荷基團之間的靜電相互作用使得聚合物分子內部形成離子簇。同時,無規共聚(單體的竟聚率不同)使得離子簇的強度和尺寸具有寬廣的分散度,導致平衡后的樣品內部產生相分離結構而形成聚合物濃相(強鍵)和稀相(弱鍵)。強鍵充當于化學鍵,保持材料的形貌和賦予它的彈性性能;弱鍵充當于可修復的動態鍵,在加載時能被破壞,吸收能量而賦予材料的韌性,而在卸載時,破壞掉的動態鍵又能重新生成而賦予材料的自修復功能。同時,動態鍵的可破壞和修復特性具有時間依賴性,為此聚兩性電解質水凝膠呈現出明顯的粘彈性特性,凝膠的力學性能強烈依賴于環境溫度和加載的應變率。本工作詳細研究環境溫度和加載應變率對聚兩性電解質水凝膠的拉伸和斷裂行為,并用室溫等效原理對結果進行討論。

      報告人簡介:孫桃林博士,教授,博士生導師,第十四批國家高層次人才計劃“青年項目”入選者。2006年畢業于江南大學高分子材料系,獲得工學學士學位。2009年進入中國科學技術大學近代力學系,獲得工學碩士學位。隨后進入日本北海道大學攻讀博士學位,師從水凝膠專家龔劍萍教授,并于2013年獲得理學博士學位。2013年至2015年在日本北海道大學從事博士后研究工作。2015年10月被聘為日本北海道大學特聘助理教授。2018年3月加入華南理工大學華南軟物質科學與技術高等研究院。 研究方向: 軟物質材料(水凝膠、彈性體)的韌性、自修復和形狀記憶等性能設計;材料在變形過程中的結構演化及其破壞機理研究。 主要業績: 在Nature Materials, Advanced Materials, Macromolecules, Soft Matter 等國際主流期刊上發表學術論文30余篇,被引用近500次,并獲批國際專利1項,日本專利2項。

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