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第十五届青年科技奖(2017年度获奖人:裴永茂、王宏涛、李群仰、徐峰)

发布日期:2017年09月08日

说明: D:\documents\个人资料\Photo\北京大学-裴永茂-男.jpg

姓名:裴永茂

专业专长:实验力学

性别:

出生年月:1979.3

职称:研究员

工作单位:北京大学

教育及工作简历:

2002年获得清华大学工程力学系学士学位,2007年获清华大学工程力学系博士学位;20072009在北京理工大学力学系工作,2009年至今在北京大学工学院力学与工程科学系工作。

研究领域:多场耦合力学理论、实验力学表征方法与科学仪器研制

社会任职:

青年工作委员会、复合材料专业组、疲劳与断裂专业组、学科交叉与复杂环境实验方法组成员;中国复合材料学会理事、第一届青年工作委员会副主任;中国振动工程学会第一届冲击及防护工程专业委员会委员;

主要成绩:

随着复合材料和结构的服役环境越来越苛刻,如何评价其在多场耦合极端环境下的耦合性能和失效行为成为关键的科学问题。在多场耦合实验力学表征方法与科学仪器研制方面取得如下成果

1)针对现有仪器无法满足力电磁热耦合环境下的测试和表征,分别研制了力电磁热多场耦合宏观加载与测试仪器、多场耦合的微纳米压痕仪和鼓泡仪;实验获得磁电材料多场耦合下的磁控电和电控磁的本构曲线,观测了模量、硬度的尺度效应和外场调控效应;建立了含尺度效应多场耦合非线性本构理论,揭示了应变效应和电荷效应的竞争机制,与实验结果吻合较好。所研发的科学仪器获推广应用,为高校和科研院所提供了新的测试手段。

2)高超声速飞行器和发动机的热防护材料和涂层服役在超高温有氧的极端环境下,缺少相关的力学实验方法和科学仪器。建立了超高温有氧环境实验力学表征方法,分别研制了1800℃超高温有氧环境力学测试仪器和1600℃高温有氧环境微米压痕仪,获得其超高温有氧环境下的拉伸变形与强度等第一手实验数据,为航空航天部门提供了技术支撑。

姓名:王宏涛

专业专长:固体力学

性别:

出生年月:1979-11

职称:教授

工作单位:浙江大学

教育及工作简历:

1996年考入清华大学工程力学系,2000年清华大学固体力学直博,20047月毕业。同年进入美国哈佛大学攻读应用物理专业博士,20096月毕业。20098月至今受聘浙江大学航空航天学院副教授、教授。

研究领域:固体力学

社会任职:国际SCI期刊《Composites Science and Technology编委

主要成绩:

王宏涛一直致力于将国家重大需求与基础研究结合,在纳观及原子尺度探究材料微观结构与宏观性能的力学关联,创新发展微纳米力学原位实验方法、技术以及计算模拟方法,深入研究了二维及三维固体材料中缺陷形成、演化及其对力学行为影响这一力学与材料交叉的关键科学问题。所开展的实验方法、技术及理论研究工作获得了国内外的学术认可与好评,相关成果已应用于国防重点单位和企业。针对新型合金材料强韧化提出了微观源头机理解耦的力学设计理念,突破了典型强度-塑性倒置关系,并应用于先进高强度钢以及高性能铜合金宏观性能的优化设计,其中关于高性能铜合金的研究成果,已为国家电气化铁路产品定点生产企业用于下一代400 km/h高速列车接触网导线生产工艺改进,对于实现大张力接触网关键材料国产化具有重要应用价值。在大量原位实验研究基础上,提出了介原子方法,突破了多组元合金原子尺度模拟的瓶颈,为进一步深化理解微观机理有重要意义。针对典型二维材料石墨烯中缺陷的系统研究为Nature Materials作为研究亮点撰文报道,单篇论文近5SCI他引180余次,为ESI高被引论文。至今已在JMPSActa Mater.PRBNano Lett.Nature Comm.等期刊发表SCI论文75篇,SCI他引800余次。

姓名:李群仰

专业专长:固体力学

性别:

出生年月:1979.11

职称:副教授

工作单位:清华大学

教育及工作简历:

李群仰,清华大学工程力学系副教授、博士生导师。2001年、2003年分别获清华大学学士和固体力学专业硕士学位。2008年获美国布朗大学固体力学专业博士学位,并于同年进入美国宾夕法尼亚大学做博士后研究。2012年加入清华大学工程力学系,任副教授至今。获国家自然科学基金委优秀青年基金资助。

研究领域:

李群仰主要从事微纳米尺度表面与界面的力学行为研究,包括粘着、接触、摩擦、磨损和浸润等问题的研究。

社会任职:

曾任美国摩擦与润滑工程师学会青年摩擦学委员会秘书(2009-2012),《Review of Scientific Instruments》编委(2012-2014),德国国家科学基金会国际评审专家;现任对外交流与合作工作委员会委员。

主要成绩:

李群仰主要学术成果简介如下:

1)实验上率先发现了二维材料的一系列奇特反常的摩擦行为,基于实验结果提出了二维材料的原子褶皱摩擦模型;该现象被后续大量实验和理论计算证明是原子级超薄材料在固体表面上的一种普遍行为(该论文发表在《Science》,单篇SCI引用>550次);

2)基于对岩石材料纳米尺度摩擦演化的实验表征验证了基于界面化学键合可导致界面摩擦演化的猜想,这是界面强度演化假说提出40多年来首次得到直接的实验证明(引自物理领域最顶级综述性期刊《现代物理评论》中关于近代摩擦研究进展的综述);

3)通过分子模拟,首次提出了主导层状二维材料摩擦的关键因素是界面的接触质量而非接触数量的观点;这一观点颠覆人们对微观摩擦行为的传统认识

4)发展了原子力显微镜磁悬浮标定仪,被美国国家标准技术研究所、英国国家物理实验室列为原子力显微镜侧向力定量测量的推荐标定手段之一

李群仰以第一作者(或共同第一作者)和通讯作者在Science》、《Nature上发表论文3篇,在《Physical Review Letters》、《Advanced Materials》等SCI期刊上发表文章30余篇,SCI引用1500余次。相关成果先后被中国自然科学基金委员会、美国国家自然科学基金会、美国材料学会、美国陶瓷学会、美国摩擦及润滑工程师学会、英国皇家化学协会、中国科协以及ScienceDailyMIT NewsChinaDaily、科学网、搜狐网、网易、新浪等国内、外媒体所报道。2018年将作为特邀代表(通常中国区仅有一位代表受邀,参会费用由会议主办方承担)参加美国高登研究会议Gordon Research Conference-Tribology做大会特邀报告。

姓名:徐峰

专业专长:生物力学

性别:

出生年月:1980.5

职称:教授

工作单位:西安交通大学

教育及工作简历:

2015 ~西安交通大学生命科学与技术学院 副院长

2011 ~西安交通大学生命科学与技术学院 教授、博导

2008 ~ 2011Harvard-MIT HST /哈佛医学院博士后、研究员

2004 ~ 2008英国剑桥大学生物医学工程博士

2001 ~ 2004西安交通大学工程热物理硕士

1997 ~ 2001西安交通大学热能与动力工程学士/管理学学士

研究领域:细胞热--电微环境、微流体力学即时诊断

社会任职:

协会任职

2015 -北京国际力学中心(BicTAM)组委会,委员

2014 -美国NIH ImuBEAM Working Group,委员(全球共24人)

2014 -生物力学青年学者学术委员会,委员

2012 -对外交流与合作工作委员会,副主任委员

2012 -第八届固体力学学会委员会生物材料及仿生专业组,委员

国际期刊编委

2017 -青年编委,中国激光杂志社

2017特邀编委(Guest Editor, Drug Discovery Today

2016 -编委,力学进展

2015 -编委,Biofabrication

2015 -编委,Scientific Reports

2014 -编委,Nanobiomedicine

2014 - 2016副主编,Journal of Nanotechnology in Engineering and Medicine

2013 - 2014副主编,ASME Biomedical and Nanomedical Technologies丛书

2011特邀编委(Guest Editor), Biotechnology Journal

2010 -副主编,Journal of Medical Imaging and Health Informatics

2009 -副主编,Journal of Mechanics in Medicine and Biology

2009特邀编委(Guest Editor), Philosophical Transactions of The Royal Society A

主要成绩:

在研究中遵循“力学基础理论-生物技术研发-应用推广”的学术思路,通过理解和探索人体组织/细胞的力学行为和力学环境,将固体力学和流体力学与工程学、生物医学等领域进行交叉融合,开展了生物组织热--电耦合学、细胞热--电微环境工程、基于生物微流体力学的即时诊断技术的研究。回国以来,共同主持国际会议3次及分会14次,参加国际学术会议特邀报告30余次,共获授权发明专利20余项,出版中英文专著2部;以第一/通讯作者发表SCI期刊论文120余篇,10篇入选ESI高引用论文,1篇入选ESI热点论文,26篇被选为期刊封面论文,被SCI引用3300余次,引用指数因子H=29

主要学术贡献体现在如下三方面:

1)揭示了外界伤害性热-力刺激诱发生物组织疼痛过程的机理:i)提出了双相位滞后非傅里叶生物传热模型;(ii)建立了皮肤组织热--电(疼痛)多场耦合行为理论;(iii)建立了牙齿热--电(疼痛)多场耦合行为理论。为精确描述生物组织传热行为、理解伤害性刺激诱发的疼痛的机理及其预防、治疗提供了理论指导。

2揭示了三维细胞热--电微环境影响细胞行为的耦合作用机制:i)建立了三维细胞热--电学微环境构建和调控体系;(ii)建立了三维细胞热--电学微环境对细胞行为影响规律的数理模型;(iii)构建和应用了高通量的体外组织模型。为定量表征微环境对细胞行为及组织功能的影响奠定了基础。

3开发了基于微流体力学的即时诊断系统:i)建立了即时检测试纸内的流动反应输运理论;(ii)开发了微流体即时检测试纸和即时诊断芯片。(iii)推动了微流体即时检测技术实际运用和产业化推广。具有自主创新特性微流体即时检测技术的基础研究和产业化推广对推动医疗器械产业的发展具有重要意义。

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