冷劲松院士:智能材料和复合材料力学专家


来源:中国粉体网   昧光

[导读]  哈尔滨工业大学冷劲松教授

中国粉体网讯


1专家介绍

 

冷劲松,男,1968年9月生,中共党员,教授、博士生导师,国家重大人才工程入选者,国家杰出青年基金获得者,国家百千万人才工程入选者。现任国际复合材料委员会副主席、中国复合材料学会副理事长、哈尔滨工业大学学报主编、国际智能和纳米材料杂志主编。

 

冷劲松院士长期从事智能结构的力学、设计及应用研究,建立形状记忆聚合物复合材料的本构理论,发明多种形状记忆聚合物材料及智能变形结构,在天问一号火星探测器取得成功应用。2018年当选欧洲科学院外籍院士、当选美国科学促进会(AAAS),2021年当选为中国科学院院士等。曾获国家自然科学二等奖和国家技术发明二等奖各1项,并获国际复合材料委员会World Fellow奖、全国创新争先奖状;在包括《科学》(Science)等期刊上发表SCI论文351篇,出版3部中英文论著,获授权中国发明专利126件。

 

冷劲松院士

 

2工作经历

 

1993年-1998年助教、讲师、副教授,哈尔滨工业大学航天学院复合材料研究所。

 

1998年-2004年博士后研究员,新加坡南洋理工大学、英国Cranfield大学、英国Aston大学。

 

2004年-至今教授,博士生导师,哈尔滨工业大学航天学院复合材料与结构研究所。

 

2014年2月-2014年11月科学与工业技术研究院副院长。

 

2014年11月-2022年6月哈尔滨工业大学学报编辑部主任。

 

2022年6月-至今未来技术学院院长。

 

3科研事迹

 

2021年度“中国高等学校十大科技进展

 

2021年4月,“天问一号火星探测器形状记忆智能展开结构技术”成功入选2021年度“中国高等学校十大科技进展。冷劲松院士团队自主设计并研制的中国国旗锁紧展开结构,历经202天地火转移轨道飞行和93天环绕探测,飞行4.75亿公里后,于2021年5月15日在天问一号着陆器上成功完成了中国国旗可控动态展开,为中国探测器在火星上打上“中国标识”,使我国成为世界上首个将形状记忆聚合物复合材料智能结构应用于深空探测工程中的国家。


 

中国国旗锁紧展开结构的展开过程模拟演示图

 

根据天问一号火星探测任务的总体需求,在中国航天科技集团的大力支持下,冷劲松院士团队基于具有独立自主知识产权的形状记忆聚合物,构建其复合材料等效力学行为的预测模型,提出了形状记忆智能大变形结构的设计方法。通过精细的力学理论分析和巧妙的智能结构设计,为着陆平台创新设计并制备了卷绕锁定-展开模式的国旗锁紧展开结构,解决了国旗长时间锁定、低冲击可靠展开的关键技术难题。

 

 

人工肌肉智能材料新突破

 

2021年1月,哈尔滨工业大学与美国德克萨斯大学达拉斯分校、江苏大学、韩国汉阳大学、澳大利亚卧龙岗大学等单位合作,首次发现通过聚电解质功能化的策略,可实现人工肌肉智能材料的“双极”(Bipolar)驱动转变为“单极”(Unipolar)驱动,同时发现了人工肌肉随电容降低,驱动性能增强的反常现象(SRES),这一重要突破解决了人工肌肉驱动性能的电容依赖性问题,为后续设计具有无毒、低驱动电压的高性能驱动器提供新的理论基础。研究成果以“单极冲程、电渗碳纳米管纱线肌肉”为题,在线发表于著名学术期刊《科学》(Science)上,哈尔滨工业大学为共同通讯作者和共同第一作者单位。

 

4写在最后

 

形状记忆聚合物及其复合材料作为一类智能材料,能够对各种外界刺激(包括热、光、水、pH值、微波、电场、磁场等)进行记忆并回复其原始形状。形状记忆聚合物具有响应速度快、寿命长、质量轻、变形量大、成本低、易于加工等优点,是各领域智能材料和结构的理想材料。形状记忆聚合物及其复合材料的潜在应用范围涵盖从微观到宏观尺度的产品,如航空航天、生物医学工程、柔性电子设备、信息载体、智能纺织品、光学器件等。

 

通过在基体中加入功能填料,智能结构能够通过磁场或电场进行远程驱动控制。此外,采用4D打印技术制造了多级可逆可编程结构,并进行了系统研究。智能材料对未来诸多科学技术领域的智能产品开发具有重要的推动作用。

 

信息来源:哈尔滨工业大学等

 

(中国粉体网编辑整理/昧光)

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作者:昧光

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