骨科研究所学术报告:生物启发性力学和材料:表征,理解和应用
时间:2018年03月30日 编辑:骨科研究所

讲座主题:生物启发性力学和材料:表征,理解和应用

讲座时间:2018年04月03日10:00

讲座地点:南校区1号楼317

主讲者:姚海民博士(香港理工大学机械工程系)

讲座简介

      经过数百万年的进化,自然界中的许多生物材料和结构已经成了非凡的力学性能和性能。如果我们能够将这些优点的基础力学,将它们应用到工程中,它们的性能将大大提高。在这一概念的启发下,我已经在仿生力学和材料领域(BiMM)工作了十多年。在这次演讲中,我将分享我们的一些研究成果,包括早期对壁虎粘附系统[1,2]和深海蜗牛壳的研究[3],以及最近关于黑鲤鱼的牙齿[4-6]和贝壳中的微观螺旋位错[7]以及红树叶的表面形态[8]的研究。最先进的表征与严谨的理论建模,数值模拟和实验验证相结合,不仅加深了我们对这些自然的基础力学的理解,而且也启发了工程中仿生应用的方向。

参考文献:

1.       H. Gao, H. Yao, 2004. Shape insensitive optimal adhesion of nanoscale fibrillar structures, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 101, 7851-7856.

2.       H. Yao, H. Gao, 2006, Mechanics of robust and releasable adhesion in biology: bottom-up designed hierarchical structures of gecko, J. Mech. Phys. Solids 54(6), 1120-1146.

3.       H. Yao, M. Dao, T. Imholt, J. Huang, K. Wheeler, A. Bonilla, S. Suresh, C. Ortiz, 2010. Protection mechanisms of the iron-plated armor of a deep-sea hydrothermal vent gastropod, Proc. Natl., Acad. Sci. USA 107(3), 987-992.

4.       H. Yao, Z. Xie, C. He, M. Dao, 2015. Fracture mode control: a bio-inspired strategy to combat catastrophic damage, Sci. Rep. 5, 8011.

5.       C. He, Z. Xie, Z. Guo, H. Yao, 2015. Fracture-mode map of brittle coatings: theoretical development and experimental verification, J. Mech. Phys. Solids 83, 19-35.

6.       J. Fu, C. He, B. Xia, Y. Li, Q. Feng, Q. Yin, X. Shi, X. Feng, H. Wang, H. Yao, 2016. c-axis preferential orientation of hydroxyapatite accounts for the high wear resistance of the teeth of black carp (Mylopharyngodonpiceus), Sci. Rep. 6, 23509.

7.       Y. Gao, Z. Guo, Z. Song, H. Yao, 2017. Spiral interface: A reinforcing mechanism for laminated composite materials learned from nature, J. Mech. Phys. Solids 109, 252–263.

8.       J. Fu, H. Zhang, Z. Guo, V. Thiyagarajan, H. Yao, 2018. Combat antifouling with microscopic ridge-like surface morphology: a bioinspired study, International Journal of Royal Society Interface, in press.

骨科研究所学术报告:生物启发性力学和材料:表征,理解和应用

演讲者:

     姚海民博士,香港理工大学机械工程系副教授。他分别于2000年和2002年在清华大学获得固体力学工程学士和工程学硕士学位。毕业后,他去了德国并在斯图加特马克斯普朗克金属研究所学习,并于2006年在斯图加特大学获得了化学博士学位。后来移居美国,分别在布朗大学和麻省理工学院担任博士后研究助理。2011年加入香港理工大学。姚博士的研究兴趣包括仿生力学和材料,纳米力学,接触力学,生物材料的力学表征和能量材料的力学行为。到目前为止,他已经在PNAS,JMPS,科学报告,IJRI,纳米尺度和碳等方面发表了超过60篇论文,总引用数量超过2000(谷歌学术搜索)。姚博士担任《科学报告》,《复合材料通讯》和《应用数学与力学》的编委。(http://www.mypolyuweb.hk/mmhyao/)