您所在的位置:首页 - 科研团队

科研团队

软物质科学中心

一、中心定位及建设目标

软物质(soft matter)介于固体和理想流体之间,具有小外力或弱刺激下产生显著响应特性,相关研究在生物医药、先进材料与制造、能源、光电显示、环境治理、仿生智能等多个领域的应用具有重大意义。因此,软物质科学研究中心由邹美帅校长领衔,拟集成水凝胶材料、高性能阻尼材料、功能柔性复合材料、功能阻燃材料等软物质前沿科学方向,作为学校响应国家“十五五”规划关于推动先进材料攻关的研究平台。中心将坚持基于非共识理论、超结构创制、智能化应用的先进软物质材料技术开发,推动材料、化学、物理、生物、力学等跨学科交叉与融合,对服务相关产业升级具有重要意义。中心发展定位在三个方面。第一,勇敢探索软物质基础理论,取得原创性突破,做软物质科学研究上的引领者,建成世界一流的研究平台,服务拔尖的青年人才培养储备。第二,跳脱现有软物质材料设计思维范式,实现材料核心性能的更高、更精准、更智能的全域化突破,论证所得新材料在前沿应用场景下的核心竞争力。第三,坚持产学研一体化发展的思想,推动与港澳等地国际顶尖水平研究院、机构和企业实质性的合作,最终为国家及人类的发展做出一定的贡献。中心将以国家战略需求为牵引,以自主创新为动力,最终建设成为具有世界领先水平的、以多学科交叉为依托的软物质科学基础及应用研究基地与人才培养机构。

二、研究方向

    平台面向水凝胶设计制备新方法、柔性可穿戴多功能水凝胶材料开发、性能多功能阻尼材料、凝胶功能界面柔性智能复合材料、界面蒸发海水淡化水凝胶材料开发五大研究方向开展创新研究。平台既服务基础科学问题探索,也服务材料制备、器件构筑、性能测试、原型验证和成果转化,突出“材料设计—制备工艺—性能表征—应用验证”一体化特色,拟开展的研究内容包括:

    1、水凝胶设计制备新方法创建

针对当前水凝胶结构与性能精准调控不足、功能集成协同性差的核心瓶颈,立足产业升级对软物质材料高性能、高品控、智能化的发展需求,构建水凝胶可编程设计与高效制备的全新技术体系,为后续材料开发与应用提供核心方法论支撑。

    2、柔性可穿戴多功能水凝胶材料开发

聚焦交互性柔性光-电功能可穿戴领域的技术难点,依托水凝胶设计制备新方法,开发兼具高灵敏度、大检测范围、多功能集成的柔性水凝胶材料与可穿戴器件,满足运动监测、智能交互、人机界面等场景需求。

    3、高性能多功能阻尼材料开发

从以先进水凝胶为代表的新型软物质结构设计中获得启发,聚焦极端工况与宽温域环境下的振动控制与能量耗散技术难题,依托动态非共价键调控与多尺度结构设计,开发兼具高损耗因子、宽温域、高强度与可编程特性的阻尼弹性体材料与结构件,满足航空航天、精密装备、交通载具、智能防护等领域对减振降噪、抗冲击与结构一体化的迫切需求。

    4、凝胶功能界面柔性智能复合材料开发

随着航空航天、具身智能、柔性机器人及人机交互等领域的快速发展,材料系统正由单一柔性支撑向“感知—响应—结构—界面”一体化方向演进。与自由态柔性器件不同,柔性智能复合材料更强调功能层与承载层、柔性层与结构层、传感层与防护层之间的协同设计,其核心挑战在于复杂服役条件下多界面稳定耦合、多模态信号高保真传递以及长期可靠服役。凝胶材料兼具高可变形性、离子/电子传输能力、可编程粘附性和动态网络可重构性,为突破传统柔性复合材料在界面失配、信号衰减、功能集成与环境适应性方面的瓶颈提供了新的软物质技术路径。

本方向拟面向“软—硬异质复合体系中的凝胶功能界面”这一关键科学问题,围绕凝胶在纤维/织物、弹性体、柔性电极、薄膜基底及轻质结构件中的嵌入化、界面化和功能化应用,重点突破多尺度界面协同、多场耦合感知、极端环境稳定服役及集成制造等关键技术,开发面向智能蒙皮、机器人外覆层、柔性关节包覆材料及结构健康监测系统的柔性智能复合材料,为高端装备轻量化、柔性化、智能化发展提供材料与技术支撑。

    5、界面蒸发海水淡化水凝胶材料开发

针对淡水资源短缺及“双碳”目标的重大战略需求,亟需发展兼具低碳性与高能效的新型海水淡化技术。研究聚焦于太阳能驱动界面蒸发前沿方向,围绕水凝胶基材料体系开展系统研究。研究拟引入智能响应、仿生结构等前沿设计思路,构建多功能协同的水凝胶蒸发器平台,突破现有材料在蒸发速率、能量效率及长期稳定性方面的瓶颈。研究为可持续水处理提供绿色、低碳的新型技术路径,也可为未来分布式海水淡化、应急供水及零排放水回用系统提供关键材料与理论基础,助力水资源—能源—环境协同发展。

三、中心成员

邹美帅,国家高层次领军人才,国家万人计划青年拔尖人才,173计划项目技术首席。现任北京理工大学党委常委、副校长,珠海校区党委书记兼校长,国家阻燃材料工程技术研究中心主任,兼任中国发明协会理事、中国国防工业企业协会两用技术创新分会副理事长、中国兵工学会火炸药专业委员会委员、中国化工学会新材料专业委员会委员。主要研究领域为功能高分子及含能材料,主持国家重点研发计划、军委科技委及国防重大专项等项目多项,获山东省技术发明奖一等奖、中国发明协会创新创业奖一等奖、中国兵工学会青年科技奖、中国产学研合作创新奖等省部级奖励多项。以第一或通讯作者在国内外期刊发表学术论文100余篇;出版教材及专著2部;申请国防/国家发明专利共计100余项。

团队带头人蔡政旭,北京理工大学材料学院教授、博士生导师,国家优秀青年科学基金获得者(2022),2009年本科毕业于武汉大学化学院,2014年博士毕业于中国科学院化学研究所,2014年到2017年在美国芝加哥大学从事博士后研究,2019年和2024年分别在香港科技大学和伯尔尼大学做访问学者。主要从事功能高分子制备及应用研究。主持国家自然基金委优秀青年基金、国际(地区)合作与交流项目、面上项目(2次)、青年项目及省部级面上项目(2次),以第一/通讯作者在Journal of the American Chemical Society、Angewandte Chemie International Edition、Nature Communications, Accounts of Chemical Research等期刊发表论文80余篇,总引用10000余次。2021年获中国电子学会“优秀科技工作者称号”。

团队核心成员孟文君,北京理工大学珠海校区教授、博士生导师,国家级青年人才入选者,香港工程师学会会员(MHKIE),美国材料与试验协会(ASTM)会员。长期致力于抗菌及生物材料、功能高分子材料、能源材料与器件的前沿研究。主持多项中国香港特区政府创新科技署创新及科技基金项目,成功实现6项技术成果的商品化转化;获授权发明专利23件,其中含国际专利11件。自2018年起,连续八年以第一发明人身份荣获国际发明大奖。其中包括美国爱迪生奖金奖1项、银奖1项,日内瓦国际发明展评判特别嘉许金奖1项、金奖4项及银奖2项,以及美国硅谷发明展银奖与特别奖各1项。在Nano Energy、Desalination等期刊发表学术论文20余篇,参撰专著章节1篇,论文累计被引2700余次。

团队核心成员雷琴,北京理工大学副教授、博士生导师,国家阻燃材料工程技术研究中心成员。博士毕业于英国牛津大学,曾担任航天一院航天材料及工艺研究所高级工程师,长期从事纤维增强结构复合材料特种环境及功能一体化工程应用研究。入选中国科协“青年人才托举工程”项目和人社部海外高层次人才资助计划,主持和参与多项国家自然科学基金、JKW、科工局预先研究项目,针对复合材料在特种环境及功能化应用相关材料设计、工艺参数优化、力学性能分析评价等方面开展了深入研究工作,相关成果发表在Composites Part B-Engineering、Composites Science and Technology、Journal of Materials Science & Technology等期刊。

团队核心成员苏醒,北京理工大学材料学院副研究员、硕士生导师,北京理工大学前沿技术研究院下辖的多维结构材料智能化设计与制造重点实验室副主任、奥卓新材料有限公司股权转化人才、多维结构减振与防护山东省工程技术研究中心副主任、山东省复合材料模具工程研究中心副主任、山东省重点扶持区域引进急需紧缺人才获得者(2024),博士毕业于英国谢菲尔德大学,曾在北京大学从事博士后研究工作。长期从事新型高分子软物质材料的设计、制备、性能相关的研究。以一作和通讯作者身份在Adv. Mater.和Adv. Sci.等高水平SCI一区期刊发表论文20余篇。已申请相关国家发明专利50余项。主持国家自然科学基金青年科学基金项目(C类)1项,国家重点研发计划子课题1项和省重点扶持区域引进急需紧缺人才项目1项。曾入选中国博士后管理委员会的博士后国际交流引进计划,荣获第二届全国博士后创新创业大赛铜奖并被授予全国创新创业优秀博士后称号、英国皇家化学会(RSC)颁发的优秀封面成果奖、日内瓦国际发明展特别嘉许金奖、山东省技术发明一等奖和中国科技产业化促进会科技创新二等奖。

团队核心成员俎迪,北京理工大学材料学院助理教授,硕士生导师。2015年本科毕业于西北工业大学材料学院,2020年博士毕业于清华大学物理系,在香港理工大学从事博士后研究。围绕“碳达峰、碳中和”国家重大战略及国防重大需求,开展太阳能转换、推进剂燃烧释能等研究。迄今发表论文22篇,累计被引2000余次。其中以第一作者及通讯作者在Adv. Funct. Mater., Angew. Chem. Int. Ed., Appl. Catal. B Environ.等高水平刊物发表论文9篇,同时在Nat. Commun., Matter, ACS Nano.等高水平刊物发表论文7篇。申请人主持及参与多项大湾区研究项目(HK PolyU Centrally Funded Postdoctoral Fellowship Scheme,香港科技署ITF,RISE Strategic Supporting Scheme等),获得HK PolyU博士后奖学金等多项荣誉。

团队核心成员张文鑫,北京理工大学(珠海)能源交通学域助理研究员,2022年至2023年获批CSC高水平项目赴京都大学开展联合培养,2024年博士毕业于北京理工大学,在北京理工大学从事博士后研究工作。研究方向包括纳米光学传感器、刺激响应性水凝胶等,报道了一系列基于光子晶体的柔性纳米光学传感器以及光子晶体结构色定量分析方法,在ACS Applied Materials & Interfaces、Energy Storage Materials等期刊发表SCI论文10篇,授权发明专利1项,多次在全国性学术会议做口头汇报,获得中国分析测试协会 CAIA二等奖。获批第78批博后面上项目资助,协助指导学生获第十八届“挑战杯”广东省一等奖。

团队核心成员苏弓美悦,北京理工大学材料学院博士后,2026年博士毕业于北京理工大学。研究方向包括光-电多功能可穿戴水凝胶传感器开发、多功能光敏剂材料的开发及医学应用等。发表SCI论文10篇,其中以(共同)第一作者在Advanced Materials、Bioactive Materials等期刊发SCI表论文7篇。以相关研究参加“挑战杯”首都大学生课外学术科技作品竞赛,获市级特等奖等。