报告主题：非共价界面调控微纳结构材料多尺度力学设计

时间：2023年3月3日15:30

地点：力学楼二楼会议室

报告人：中国科学技术大学 朱银波副教授

邀请人：武汉大学 高恩来副教授

报告摘要：如何解决强度和韧性之间的矛盾，是先进材料力学设计最前沿和最重要的科学问题之一。珍珠层，蜘蛛丝和木材等生物结构材料通过“微结构+非共价界面”的协同作用，可以实现强度和韧性的卓越组合，启发了先进结构材料的高性能设计。然而与天然珍珠层相比，石墨烯基仿珍珠层材料由于缺少合适的交联剂可以同时调控增强和增韧机制，总是不能同时兼顾强度和韧性。本报告通过第一性原理计算定量计算发现三聚氰胺分子与氧化石墨烯之间的交联强度与常规共价键的强度相当，进一步研究了由强非共价键调控的石墨烯层状材料强韧性优化设计，发展了耦合界面滑移的剪滞模型，建立了以小分子强非共价键作用调控界面的石墨烯层状材料力学设计框架，提出了一种兼顾强度和韧性的材料力学设计理论。在此基础上，基于非共价界面的共性特征建立了自下而上的多尺度力学分析框架，明确了变形模式-关键特征尺寸-材料力学性能之间的内在关联，提出了非共价界面层状纳米复合材料强韧化设计的一般性理论，解决了不同尺度兼顾强度和韧性的材料设计难题。该理论可进一步拓展应用于纳米纤维素序构材料，给出了对纳米纤维素湿度界面多尺度力学的根本性认识，阐明了界面变形模式转变和尺寸效应是湿度界面可同时增强增韧纳米纤维素材料的关键。

报告人简介：

朱银波，中国科学技术大学近代力学系，副教授。入选2017年度博士后创新人才支持计划、2022年度中国科学院青年创新促进会；曾获得2017年度中国科学院院长特别奖、2018年度中国科学院优秀博士学位论文奖。主讲本科生课程《材料力学》和《工程计算方法》。主要从事微纳结构材料力学行为和设计相关的基础研究工作，相关成果发表在J. Mech. Phys. Solids和Nat. Commun.等期刊，主持国家自然科学基金2项。