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介观软物质中的结构~性能“阴阳鱼”:厦门大学生物仿生与软物质研究院刘向阳教授课题组在《Chemical Society

介观软物质中的结构~性能“阴阳鱼”


如何建立介观软物质材料结构与性能的定量联系,并以此为基础,实现材料的设计与微加工功能化,是物理、化学、材料学家的梦想。最近,厦门大学生物仿生与软物质研究院刘向阳教授课题组在该领域,取得了重要突破。该小组最近一篇题为“Correlation between Hierarchical Structure of Crystal Networks and Macroscopic Performance of Mesoscopic Soft Materials and Engineering Principles”的综述性论文刚刚被《Chemical Society Reviews》录用发表。该论文系统地总结了介观软物质的宏观性能与晶体网络多级结构的关系,材料设计原理。该综述,阐述了软物质结构特性与宏观性能的关系,以及其内部的晶体网络形成机制。着重介绍了介观软物质中的超分子材料,蜘蛛和蚕丝绸,生物矿物等材料。论文首先引入了多级结构的形成概念。晶体网络和域网络结构的形成为介观相多级结构的形成提供了动力学因素,并提高材料的宏观性能。该文第一次,基于晶体网络观点,对多级结构软物质形成过程和机理进行了深入探讨。晶体网络对材料的结构与性能关系的影响因素包括晶体网络的拓扑,相关长度,对称性/有序度,关联强度。本文综合分析了晶体网络形成动力学过程,并系统分析了多级晶体网络结构调控的各种方法,这一理论为介观材料晶体网络的合理设计与构筑提供了基础。文章受到了审稿人的高度评价:“我急切地期盼该文的发表。介观软物质材料多级结构与宏观性能第一次以四个结构参数:拓扑,相关长度,对称性/有序度,以及关联强度,有机地联系起来……这是一完全独立现有方法的全新途径。该方法启迪并开创了软物质材料设计与功能化的极具前景的全新路途”。
《Chemical Society Reviews》高影响力和高影响因子期刊,为世界化学与材料界公认的著名综述性期刊,影响因子达到33.383。该论文主要作者中组部千人计划特聘教授、长江学者讲座教授刘向阳。刘向阳是中组部千人计划特聘教授,在生物仿生,结晶和软物质领域有非常高的造诣。