主要研究方向:
一.3D打印材料与技术研究:
3D打印技术以其制造原理的优势成为具有巨大发展潜力的制造技术。随着材料适用范围增大和制造精度的提高,3D打印将给制造技术带来革命性的发展。
(1)3D打印材料研制:研究高性能的金属、陶瓷和多组分复合的3D打印材料。
(2)高精度3D打印:研究提高当前3D打印速度、提高打印分辨率的技术与装备。
(3)仿生4D打印: 发展4D打印专用新型驱动模式智能材料,研究复杂可编程仿生智能结构的精准打印技术。
(4)制造具有微纳精度的真三维微纳结构的技术; 研究其在存储、发光、传感等领域内纳米电子和光电子的集成器件技术。
(5)进一步向“设计-材料-制造”的一体化发展,实现从微观组织到宏观结构的可控制造,从而实现如梯度材料结构的人工关节、陶瓷涡轮叶片等关键部件的3D打印制造。
二.智能流体制备及其应用研究:
智能流体是一种性质随施加电场或磁场可逆变化的流体,这类外场调控的完全可逆自组装的智能材料在信息、能源、环保、生物医学、制造等领域,均有广泛的应用前景。
(1)智能流体场致组装结构的多重结构色色彩转换特性、能耗、视角和稳定性以及光子在无序介质中的局域化效应。研究全彩显示像素与显示阵列的组装与控制技术。开发低能耗、高反射、宽视角的薄层便携式被动式全彩电子显示器件。
(2)智能型电流变液材料与器件的设计、可控制备和工程化。主要研究降低漏电流和零场粘度,提高制备精度和重复性、动态性能,解决材料的稳定性。从而提升材料的综合性能,开发出规模化制备材料的实用技术。
三.纳米功能复合材料的制备与应用:
纳米粉体、胶体等因其极小的尺寸而呈现显著不同于体相材料的特殊性质,在光、电、磁和催化材料等领域具有广阔的应用前景,备受工业界关注。纳米材料的性质强烈依赖于其尺寸、形貌和微结构,如何在规模化生产过程中严格控制颗粒的尺寸、结构和形状,开发纳米尺寸形状可控的低成本制备技术一直是科学和企业界普遍关注的热点问题。本研究方向从精确控制成核/生长过程出发,主要研究 :
(1)不同尺寸和形貌的纳米材料的可控制备;纳米材料的表面化学改性。
(2)基于纳米材料的电子浆料制备技术及其应用研究。电子浆料是制造厚膜元件的基础材料, 作为一种新型材料,远远优异于传统电路器材(如电阻丝、电热管等),且具有环保、高效和节能等特点,其成本也与传统材料接近。 目前主要进行厚膜加热元器件及银浆材料开发。