2024年12月3日下午14:00，北京航空航天大学化学学院刘明杰教授应材料科学与光电技术学院黄辉教授的邀请，在中国科学院大学雁栖湖校区教一楼404举办了主题为“仿生功能力学高分子材料”的讲座。

         刘明杰教授，2005年毕业于北京化工大学应用化学系，获理学学士学位；2010年毕业于中国科学院国家纳米科学中心，获理学博士学位。刘明杰教授是长江学者特聘教授，国家杰出青年科学基金获得者，国家重点研发计划首席科学家，目前担任北京航空航天大学化学学院院长。主要致力于仿生功能力学高分子复合材料的设计制备及应用研究，学术成果以第一及通讯作者在Nature, Nat. Rev. Mater., Nat. Commun., Sci. Adv., Angew., Adv. Mater., JACS等期刊发表论文120篇。

         刘明杰教授首先指出高分子复合材料由于可设计性强、性能优异和功能多样等优点，已经在航空、汽车和绿色发电等领域有着广泛应用，但是轻量化、多功能、高速和高温等严苛环境对高分子复合材料的性能和功能提出了更高的要求。在未来复合体系中，要建立功能基元与宏观性质相联系的优化模型以进行多相复合，这是提升材料力学性能和拓展功能性的关键。此外，复合体系中高分子受限效应对材料的宏观性能调控及优化有着重要影响，要从分子理论层面对受限效应进行理解。

         接着，刘明杰教授以仿生材料为例，讲述了如何通过多相限域复合与多级有序结构的设计，实现生物材料结构-功能一体化。刘明杰课题组利用限域空间调控分子运动，实现了限域空间内正交网络独立运动，从而制备出正交网络油水凝胶，成功地模拟肌肉的各种功能；受到流体力场的启发，该团队利用超铺展剪切流体调控纳米片的层层取向，确保材料能快速组装形成高度有序的结构，从而制备了高强韧层状纳米复合材料，模拟了贝壳的轻质和抗冲击特性。

         讲座的最后刘明杰教授和大家共同探讨了水凝胶能否代替人体组织、材料成型过程和水凝胶在光电领域的应用前景等问题，讲座引起了老师和同学的热烈讨论。刘明杰教授的讲座不仅加深了参会师生对仿生功能高分子材料的理解，也为科研工作者提供了宝贵的指导意见。