報(bào)告題目：軟材料失穩(wěn)現(xiàn)象的理論分析與應(yīng)用研究
報(bào)告人：清華大學(xué)工程力學(xué)系曹艷平教授
時(shí)間：2016年4月21日（周四）下午16:00
地點(diǎn)：教12-118
摘要: 軟材料包括液晶、凝膠、軟的聚合物、蛋白質(zhì)、細(xì)胞和生物軟組織等等，具有較低的彈性模量（一般介于Pa~MPa之間），對(duì)外界的微小激勵(lì)非常敏感，往往呈現(xiàn)出高度非線(xiàn)性的變形行為。上述特征決定了軟材料力學(xué)研究的難點(diǎn)和關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題，例如很多軟材料的本構(gòu)關(guān)系不清楚亦或本構(gòu)參數(shù)難表征；此外，相應(yīng)的力學(xué)模型往往因其高度非線(xiàn)性特征而求解困難。理解軟材料在各種激勵(lì)下的變形行為在諸多領(lǐng)域有著重要應(yīng)用。例如，在人體防護(hù)設(shè)備研制方面，需要理解人的內(nèi)臟器官對(duì)外界沖擊載荷的響應(yīng)。另外，研究軟材料的表面失穩(wěn)行為對(duì)制備具有特定功能的表面、軟薄膜的力學(xué)表征及理解一些軟組織生長(zhǎng)與形貌間的關(guān)系有重要意義。本報(bào)告主要介紹報(bào)告人和其合作者近期針對(duì)軟材料失穩(wěn)現(xiàn)象開(kāi)展的理論分析和應(yīng)用研究工作。前者主要介紹針對(duì)薄膜-軟基底系統(tǒng)后屈曲失穩(wěn)形貌演化（雙周期形貌等），曲面上失穩(wěn)形貌多次分叉現(xiàn)象及有限幾何尺寸對(duì)失穩(wěn)的發(fā)生和發(fā)展的影響等幾個(gè)問(wèn)題的理論分析工作。后者主要介紹：根據(jù)機(jī)械載荷和化學(xué)勢(shì)驅(qū)動(dòng)聯(lián)合作用導(dǎo)致的薄膜-軟基系統(tǒng)表面失穩(wěn)現(xiàn)象，制備出的一系列規(guī)則的微納米尺度的表面斑圖（這些規(guī)則的微納米形貌使固體表面具有所需特定的功能，如實(shí)現(xiàn)特異性粘附和特殊的光學(xué)特性等）；仿生制備具有多極失穩(wěn)形貌的自由無(wú)約束導(dǎo)電高分子薄膜；以及基于“光-化-力”耦合作用導(dǎo)致的薄膜變形和力學(xué)性質(zhì)改變實(shí)現(xiàn)利用可見(jiàn)光擦除和調(diào)控表面失穩(wěn)形貌等。
報(bào)告人簡(jiǎn)介：曹艷平，男，1992年-2002年在清華大學(xué)獲得學(xué)士、碩士和博士學(xué)位；2002年-2005年在法國(guó)特魯瓦技術(shù)大學(xué)作博士后（呂堅(jiān)教授課題組）；2005年-2007年在德國(guó)卡爾斯魯厄研究中心和杜塞爾多夫馬普所作洪堡訪(fǎng)問(wèn)學(xué)者；2008年-2014年在清華大學(xué)航天航空學(xué)院工程力學(xué)系任副研究員，2014年晉升為教授。目前的研究興趣集中在軟材料和生物材料力學(xué)，包括發(fā)展新方法表征軟材料和生物材料的本構(gòu)參數(shù)，及研究軟材料和生物材料在各種內(nèi)外激勵(lì)下的變形與失穩(wěn)行為等。
