報告題目：軟材料失穩(wěn)現(xiàn)象的理論分析與應用研究
報告人：清華大學工程力學系曹艷平教授
時間：2016年4月21日（周四）下午16:00
地點：教12-118
摘要: 軟材料包括液晶、凝膠、軟的聚合物、蛋白質(zhì)、細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），對外界的微小激勵非常敏感，往往呈現(xiàn)出高度非線性的變形行為。上述特征決定了軟材料力學研究的難點和關(guān)鍵科學問題，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，相應的力學模型往往因其高度非線性特征而求解困難。理解軟材料在各種激勵下的變形行為在諸多領(lǐng)域有著重要應用。例如，在人體防護設備研制方面，需要理解人的內(nèi)臟器官對外界沖擊載荷的響應。另外，研究軟材料的表面失穩(wěn)行為對制備具有特定功能的表面、軟薄膜的力學表征及理解一些軟組織生長與形貌間的關(guān)系有重要意義。本報告主要介紹報告人和其合作者近期針對軟材料失穩(wěn)現(xiàn)象開展的理論分析和應用研究工作。前者主要介紹針對薄膜-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失穩(wěn)的發(fā)生和發(fā)展的影響等幾個問題的理論分析工作。后者主要介紹：根據(jù)機械載荷和化學勢驅(qū)動聯(lián)合作用導致的薄膜-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，如實現(xiàn)特異性粘附和特殊的光學特性等）；仿生制備具有多極失穩(wěn)形貌的自由無約束導電高分子薄膜；以及基于“光-化-力”耦合作用導致的薄膜變形和力學性質(zhì)改變實現(xiàn)利用可見光擦除和調(diào)控表面失穩(wěn)形貌等。
報告人簡介：曹艷平，男，1992年-2002年在清華大學獲得學士、碩士和博士學位；2002年-2005年在法國特魯瓦技術(shù)大學作博士后（呂堅教授課題組）；2005年-2007年在德國卡爾斯魯厄研究中心和杜塞爾多夫馬普所作洪堡訪問學者；2008年-2014年在清華大學航天航空學院工程力學系任副研究員，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，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)外激勵下的變形與失穩(wěn)行為等。
