国际关注!天津大学研发智能新材料,能像向日葵一样“追光”,已公开发表!

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你可曾注意过身边盛开的向日葵?作为向光性植物的典型代表,它向阳而生、追光而去,展现出自我调节的生物智能。近年来,如何设计和开发仿生向日葵的向光性智能材料成为世界各国材料科学家竞相关注的焦点。日前,天津大学封伟教授团队受到自然界向日葵向光特性启发,成功开发了一种能“追光”的智能新材料——基于MXene增强液晶弹性体的仿生向日葵管状液晶驱动器。相关成果已发表于国际权威期刊《先进功能材料》。

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封伟教授带领研发团队设计并制备的可光聚合的二维MXene纳米单体,通过原位光聚合到主链型交联液晶弹性体中,极大增强了材料的机械性能并赋予其优异的光驱动能力。这种新材料能够像植物茎一样向光照射的方向弯曲,还具备在三维空间内所有角度快速感知、连续跟踪和自适应地与入射光相互作用的能力,实现了类似向光性植物的自适应光源精准追踪

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材料在人们生活中无处不在,随着社会与科学技术的不断进步,智能材料也逐渐走进人们的生活,科学家们对智能材料的研究也从未停止。天津大学封伟教授的主要研究方向为功能有机碳复合材料、新能源材料与器件、高性能纳米复合材料、智能材料、二维材料与性能等,科研成果丰硕的他曾获天津市杰出人才、国家杰出青年基金获得者、科技部中青年科技领军人才、科技委重点项目首席科学家等荣誉。近年来,封伟教授率领团队在智能材料领域屡次实现新突破:

  • 受自然界变色龙智能变色机制启发,封伟教授团队研发的新型智能材料不仅能变色,还有形状记忆和自愈合功能,成果当选为国际权威期刊《德国应用化学》封面文章;
  • 团队通过4D打印对液晶弹性体智能材料进行精确加工,直接获得了具有感知能力和适应性的智能软体机器人,该机器人在一次打印成型后即具有热致无约束滚动能力,无需任何其他后续加工程序;
  • 团队成功研发新型光催化材料,这种新材料可在常温光照条件下高效制备氢气,还能将二氧化碳高效还原成一氧化碳,展现出高效、绿色、环保的特性;
  • 团队通过含氟自由基切割单壁碳纳米管,在世界范围内首次制备出单层石墨烯纳米带,达到国际领先水平,突破了发达国家长达数十年的技术封锁;

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随着科学的发展,各种材料之间的相互渗透、移植和交叉已成为当今材料科学发展的主要趋势,培养具有材料综合性基础的复合型人才至关重要。天津大学材料科学与工程学院是我国成立最早、学科方向最为齐全的材料类院系之一,涵盖材料科学与工程、材料成型及控制工程、功能材料三个专业方向,均入选国家级一流本科专业建设点,实现了所有本科专业一流专业全覆盖。学院师资力量雄厚、办学特色鲜明。

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师昌绪计划启动仪式

2015年,天大材料科学与工程学院启动“师昌绪荣誉学位”计划,旨在培养一批以师先生精神为指引,有志奉献于国家材料发展的高层次拔尖创新人才。该计划遵循“因材施教、强化能力、追求卓越”的原则实施“导师制个性化培养”,每年进行一次遴选,入选学生不受专业局限,可根据自己的兴趣志向选择导师,全校跨专业跨学院选修课程,全面实施个性化培养方案,并在保研、直博、出国交流、企业实习及奖学金等多方面享受特殊优惠政策

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此外,学院还高度重视学生能力与素质的全面发展,通过引导学生提前进入实验室从事国家级科研课题等方式培养学生科研素质与能力,锻炼学生领导、管理和社会交流能力。近年来,学院学子们多次在全国和省部级大学生竞赛中斩获荣誉,仅2021年,学院便获得校级及以上创新荣誉总计63项

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天大材料学院2021届本科毕业生去向集中就业单位排名(前10位)

从就业来看,天津大学材料科学与工程学院的学子们就业前景广阔,不少学生进入了中国建筑集团有限公司、牧原食品股份有限公司、华为科技有限公司、小米通讯技术有限公司等知名企业。

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建筑材料、电子信息材料、航空航天材料、储能材料、生物医用材料......人类的生产生活离不开材料。想创造更多智能化、多功能、兼具美观与实用的新型材料吗?2022年,欢迎各位“材男材女”相会于天津大学,成为现代材料技术发展的推动者!


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内容来源:天津大学官网,材料科学与工程学院官网,材料先锋公众号

图片来源:天津大学官网,材料科学与工程学院官网,材料先锋公众号

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