力学家访谈录:吕坚院士

来源: 作者: 时间:2019-09-23 


访谈掠影

2019年9月20日14:00,由力学技术研究院开展的科学家访谈,在IMT办公室进行。本期访谈的嘉宾是香港城市大学副校长、著名力学家吕坚院士。IMT研究生和教师参与了本次访谈。

本次访谈,学生主要以吕坚院士纳米结构材料新进展这一研究为采访重点。采访内容如下:

问:您的团队是如何想到以陶瓷为材料进行4D打印的呢?从之前的3D打印到现在4D打印的出现,这都预示这5D打印的不再遥远,您是否能和我们分享一下您关于5D打印的看法呢?

答:陶瓷材料是3D打印比较重要的制高点。相较于其他材料,陶瓷的力学性能较好,但韧性较差,难以制作复杂形状,所以我们使用前驱体,通过预变性来得到我们想要的几何形状。我们团队的4D打印是通过增加一个预变性来实现的,但4D打印能以各种基础性的技术实现,如使用磁性材料进行打印,可在获得几何形状后仍受到磁力的指挥,适用于一些柔性机械。而5D打印则要根据个人对其的定义来讨论了,比如材料还拥有其他参数的灵敏度,比如对水和光,那么将磁性材料置于水中打印,这就是5D了。然而3D,4D和5D打印的维度并不是最重要的,重要的是实用性。

问:超高层建筑中风荷载一直是结构工程师们的难题,那么能否通过在超高层的特定位置布置您在研究中展示的“铁皮”来改变流形来减少风荷载的影响

答:倘若能够真正制作出来,那么确实能够减少风荷载影响。但是由于材料较薄,可能会引起震动等问题。建议先进行风洞实验或者模拟实验来发现其中的可能性。总体来说,可以在建筑方面考虑。

问:您的团队已经可以将超纳双相材料做到iPad的大小了,请问这种材料是否可以进行更大尺度的生产,以及您对这种材料工业化生产的看法以及对其成本的评估?

答:理论上是可以制作更大的尺度,目前PPD已经是一项成熟的工艺了,而难点在于靶材的设计和工艺的设计。目前已经有团队使用PPD制作太阳能薄膜,故理论上可以在较薄的尺度上达到较快的生产速度。就产率而言,以手机壳为例,可以进行工业化生产。

问:请问您对我们研究生培养创新意识有什么建议?

答:我们学校目前是世界前二百强大学,并且在Times Higher Education排名里,我们学校的国际化指标位列世界第一。我们的老师和教授都是国际化的,包括我在法国学习了二十七年。国际化是思路多元化的一个指标。从研究问题来讲,我们希望大家都能进行富有个人特色的研究,因为雷同研究既无法培养创新能力,也无法在国际上获得影响力。雷同研究如同马拉松中的跟跑,倘若想要得到比较好的成绩,还是需要找到自己的路。其次是研究方向,相同的研究方向和全新的研究方向就好比实用新型专利与发明专利,两者的区别是比较大的。内地地区研究生毕业必须发表论文,而我们学校的研究生只要研究成功获得学校认可即可毕业,因此我们更容易发表超一流的文章。我认为这可能对研究生的要求有点高,需要慢慢培养。孙老师是比较开放的老师,倘若你们提出新的思路,我相信他一定会支持和鼓励。

问:您作为香港城市大学的副校长,请问您对孙院士创办不久的IMT有什么感想和建议?

答:这是一个开放型的研究机构,众多受邀来此举办讲座的大家们非常支持研究院,我相信他们会带来学术交流新的火花。并且这些讲座能让学生们了解前沿科学,开拓视野。这非常重要,也体现了孙老师在力学界的影响力。

吕坚院士展望了纳米结构材料的未来,对其制作工艺,工业生产,可应用范围发表了自己独到的见解,并对研究生创新能力培养,以及对力学技术研究院的发展给出了自己宝贵的意见。参会学生受益匪浅,在对科学家满怀敬意的同时,激发了科研兴趣。

 


    采访人:戴远帆

采访稿:张  一
摄  影:刘轩廷