学术报告

　　洪伟博士现任南方科技大学力学与航空航天工程系教授、副系主任，兼任教师发展中心主任、教学工作部副部长，深圳市软材料力学与智造重点实验室副主任，美国机械工程师学会会士(ASME Fellow)。洪伟本科与硕士毕业于清华大学，博士毕业于哈佛大学。2008年起任教于美国爱荷华州立大学航空航天工程系，历任助理教授、副教授、教授。2015年起双聘于日本北海道大学国际软物质中心，历任副教授、教授。洪伟的研究涉及固体力学、断裂力学、微结构演化、多物理场建模等领域，他的近期研究兴趣主要集中在高分子物理、软物质力学、界面粘接、介电击穿、柔性电子、表面失稳等方面。洪伟发表论文百余篇，被引9000余次，连续多年入选“全球前2%科研工作者”，现任Meccanica、IJSS、EFM、AMM等学术期刊副主编或编委。

　　常见的聚合物凝胶由少量稀疏交联的高分子网络和大量溶剂分子组成，其表观与触感都与液体几乎无二。然而，凝胶的力学性质是否也如溶液一般完全由其化学组分决定，抑或其松散的网络结构会受到合成条件与过程的影响，进而改变其宏观性质？为了回答这一问题，我们通过精心设计的实验系统性地测量了一系列化学组分完全相同，但通过不同过程制备的水凝胶的力学性质。实验不出意料地展现了凝胶的力学性质与其制备过程的强关联：凝胶的刚度与成胶时的高分子分数和成胶后的溶胀率都呈现出不同的标度率。从高分子溶液的统计物理基本理论出发，我们借助三条关于聚合物网络拓扑及其演化规律的基本假设，严格推导了与实验结果完美吻合的标度率。断裂力学和疲劳实验不仅揭示了凝胶断裂韧性与制备过程间更强且更有意思的相关性，得到的疲劳阈值与合成条件间的标度率更进一步验证了三条基本假设。这些发现可以加深我们对聚合物网络的宏观性质、拓扑结构与其形成过程和条件内在联系的理解，而得到的相关理论则对设计与合成具有非凡性能的新材料有着指导性的作用。