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清华材料学院超材料课题组在《材料科学进展》发表长篇综述

来源:清华大学 发表时间:2018-01-11 104
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12月21日,材料学院材料周济教授课题组在国际材料科学领域的权威综述期刊《材料科学进展》 (Progress in Materials Science)上发表题为 《关联强度、刚度和可压缩性的力学超材料》(Mechanical metamaterials associated with stiffness, rigidity and compressibility: a brief review)的长篇综述论文。文章详细回顾了近年来在力学超材料的结构设计、实验等方面所取得的重要研究进展,并根据基本材料力学理论对力学超材料进行了清晰的分类。

超材料是借助于人工功能基元构筑的、具有自然材料不具有的超常物理性能的一大类新型人工材料。超材料最初用于电磁波的调控,以实现负折射、完美成像、完美隐身等新颖功能。近年来,超材料的概念被引入到力学领域,成为新型机械功能材料的生长点。力学超材料通常是由精细设计的人工机械结构单元构成。经由三维空间中特定的人工微结构设计,呈现出一些列奇异的力学特性。该综述根据所调控的弹性模量的不同,可以将力学超材料简要地分为:超强超硬超材料,可调节刚度超材料,负压缩性超材料,反胀、拉胀超材料和超流体等。对种类繁多的力学超材料从功能原理到基本特性进行了系统性的科学分类,并综述分析了其研究现状,给出了其潜在的应用领域和愿景。

由周济教授领导课题组是国内最早开展超材料研究的课题组之一,该课题组首次提出了通过超材料与常规材料融合来构造新型功能材料的思想,并率先发展出了具有低传输损耗、简单结构、可调的非金属基电磁超材料以及超材料全光开关、人工非线性超材料等新型电磁超材料系统。近年来,该课题组也在负热膨胀等力学超材料方面也开展了研究,取得了一些研究成果。

《材料科学进展》 (Progress in Materials Science)是国际材料科学研究领域的综述性学术期刊,主要刊登在材料科学与工程某一研究领域最新研究进展的权威性评述论文,每年出版6-8期,每期1-3篇文章,2016年影响因子31.08。该综述文章的第一作者为材料学院博士后于相龙博士(现为中国科学技术大学副研究员),通讯作者是清华大学材料学院的周济教授,共同作者包括中国科学技术大学梁海弋教授、澳大利亚卧龙岗大学Jiang Zhengyi教授,以及材料学院博士生吴玲玲。该研究得到了国家基金委和博后基金项目的经费支持。       

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