功能高分子与先进材料实验室
(Functional Polymers & Advanced Materials Lab)
主要研究方向:多相/多尺度高分子功能材料:结构设计、加工调控及器件应用
研究内容 I:多相高分子体系的界面与相行为调控
(1)建立多组分高分子及高分子/功能纳米材料(如 MOF、黑色素、石墨烯、CNT 等)的界面增容机理和相行为调控技术,从分子层面实现多相体系的高相容性和可设计功能化。
(2)结合物理或化学交联策略,设计高分子共混材料(采用嵌段共聚、接枝改性等)和多相水凝胶(控制不同相域、离子相互作用等)的微观形态,赋予材料优异的综合性能(如力学增强、电学/热学调控、生物相容性等)。
研究内容 II:多尺度结构构筑及先进加工技术
(1)开发复合外场加工(包括剪切流场、拉伸取向、固态拉伸、动态剪切等)、超临界 CO2发泡等可控先进加工技术,在分子/纳米/微米/宏观多重尺度上构筑层次化结构,实现材料轻量化、高比强度和多功能集成;
(2)深入揭示“加工–结构–性能”的内在联系,总结不同工艺参数对材料微观形态和宏观性能的影响规律,为航空航天、城市低空出行、5G/6G 通信基板、柔性电子器件等领域提供可规模化应用的高分子材料制备与成型技术。
研究内容 III:功能器件开发与应用拓展
(1)基于前述创新材料配方和加工技术,在多个应用领域开发相应器件或部件并验证其性能,包括电子信息领域的 IC 封装材料和柔性传感器,能源领域的摩擦/压电纳米发电机(TENG/PENG)与能量采集装置,航空航天/城市低空出行领域的轻质高强结构件,以及生物医用领域的功能水凝胶和组织工程支架等。
(2)打通从材料基础研究到器件应用的完整链条,推动实验室技术向产业化转移,加速新型高分子功能材料在国家重大工程和新兴产业中的规模化应用。