报告题目：软材料失稳现象的理论分析与应用研究
报告人：清华大学工程力学系曹艳平教授
时间：2016年4月21日（周四）下午16:00
地点：教12-118
摘要: 软材料包括液晶、凝胶、软的聚合物、蛋白质、细胞和生物软组织等等，具有较低的弹性模量（一般介于Pa~MPa之间），对外界的微小激励非常敏感，往往呈现出高度非线性的变形行为。上述特征决定了软材料力学研究的难点和关键科学问题，例如很多软材料的本构关系不清楚亦或本构参数难表征；此外，相应的力学模型往往因其高度非线性特征而求解困难。理解软材料在各种激励下的变形行为在诸多领域有着重要应用。例如，在人体防护设备研制方面，需要理解人的内脏器官对外界冲击载荷的响应。另外，研究软材料的表面失稳行为对制备具有特定功能的表面、软薄膜的力学表征及理解一些软组织生长与形貌间的关系有重要意义。本报告主要介绍报告人和其合作者近期针对软材料失稳现象开展的理论分析和应用研究工作。前者主要介绍针对薄膜-软基底系统后屈曲失稳形貌演化（双周期形貌等），曲面上失稳形貌多次分叉现象及有限几何尺寸对失稳的发生和发展的影响等几个问题的理论分析工作。后者主要介绍：根据机械载荷和化学势驱动联合作用导致的薄膜-软基系统表面失稳现象，制备出的一系列规则的微纳米尺度的表面斑图（这些规则的微纳米形貌使固体表面具有所需特定的功能，如实现特异性粘附和特殊的光学特性等）；仿生制备具有多极失稳形貌的自由无约束导电高分子薄膜；以及基于“光-化-力”耦合作用导致的薄膜变形和力学性质改变实现利用可见光擦除和调控表面失稳形貌等。
报告人简介：曹艳平，男，1992年-2002年在清华大学获得学士、硕士和博士学位；2002年-2005年在法国特鲁瓦技术大学作博士后（吕坚教授课题组）；2005年-2007年在德国卡尔斯鲁厄研究中心和杜塞尔多夫马普所作洪堡访问学者；2008年-2014年在清华大学航天航空学院工程力学系任副研究员，2014年晋升为教授。目前的研究兴趣集中在软材料和生物材料力学，包括发展新方法表征软材料和生物材料的本构参数，及研究软材料和生物材料在各种内外激励下的变形与失稳行为等。
