近日，郭万林院士团队以“The universal scaling law for wrinkle evolution in stiff membranes on soft films”为题，在Cell姊妹刊Matter上发表了软硬双层膜屈曲演化领域的最新成果，南京航空航天大学郭万林院士为论文通讯作者，孟彦成博士为第一作者。软硬双层膜体系普遍存在于诸如星球表面、生命体等自然界与柔性电子等工业界。由于两层膜的模量存在显著差异，两端受压时，硬质薄膜一侧容易出现屈曲失稳变形。团队成员通过系统的拉压、剥离弯曲实验与理论分析，证实双层膜的最终失稳阶次(模态)由软硬膜的等效厚度比t=(ts/tm)A-2唯一决定。当等效厚度比的取值从t=0开始增大且不超过第一临界值t1时，屈曲演化只存在1阶失稳，最终失稳阶次为1；当等效厚度比大于第一临界值而小于第二临界值t2时，屈曲演化先后出现一阶和二阶失稳，最终失稳阶次为2。以此类推，若等效厚度比的取值在两个临界值之间，则最终失稳阶次不变；若跨越某一临界值，则最终失稳阶次增大/减小一阶，这就是屈曲演化的标度律。图1.软硬双层膜屈曲变形的最终失稳阶次n与软硬双层膜
近日，前沿院李秀强教授与南京大学朱嘉教授、上海交通大学王如竹教授、徐震原教授等人将太阳能界面光热技术与分离能低的膜过滤净水技术相结合，大幅提高了器件的产水速率。该成果以“Solar steam-driven membrane filtration for high flux water purification”为题发表在《自然-水》上。南航国际前沿科学研究院为该论文的通讯单位，李秀强教授和南京大学朱嘉教授为论文的共同通讯作者。研究团队开发了一种用于水净化的SSD-RO/NF系统，在12个太阳光下其产水速率可达81 kg m-2h-1，远高于以往的太阳能蒸汽蒸发冷凝水纯化系统。该工作首次提出将界面光热技术和膜过滤技术结合，为实现基于太阳能海水淡化的高通量产水速率提供了新的途径。目前SSD-RO/NF系统实现的产水速率距离理论产水速率仍然还有很大的空间，未来进一步研究整个系统设计与优化有着重要的科学意义与应用价值。图1. (a) SSD-RO/NF系统原理图。(b) SSD-RO系统在理想绝热条件下蒸汽的稳态温度。(c) SSD-RO系统的理论产水速率。论文链接：https://www.
2023年3月25日，首届医工融合学术研讨会在江苏省南京市青龙山庄会议中心顺利召开。本次会议由南京航空航天大学主办，国际前沿科学研究院副院长张助华主持，江苏师范大学董晓臣、南京大学朱嘉、南京大学附属口腔医院牟永斌、江苏省人民医院李晓林、东部战区总医院董杰、孟嘉、陈伟、王志颐、魏穷、鼓楼医院蒋峰、金波、江苏省中医院郭嵩、中国科学院长春应用化学研究所刘伟、南京工业大学马江锋、吴斌、北京理工大学仇天阳，以及南京航空航天大学汪俊、吴大伟、赵利果、易敏、刘衍朋、殷俊、彭瀚旻、仇虎、周建新等三十余位专家学者参加了会议。会议伊始，张助华教授主持开幕式并致欢迎辞，他对各位专家、主任的到来表示热烈欢迎，期待双方能够以此次交流为契机，打通学科壁垒，寻求交叉纽带，以务实的精神推进在科学研究和教育教学方面的实质合作，以医工融合的创新研究助力各单位相关学科的发展。研讨会特邀专家董晓臣教授作题为《光敏剂结构调控及肿瘤多模态光治疗》的报告，介绍了肿瘤治疗中光敏剂的结构调控以及各模态下的光治疗机理和效果。李晓林主任作题为《消化道肿瘤医工融合的需求和困惑》的报告，介绍了消化系统肿瘤治疗的靶向药物以及目前的研究困境和解决
2023年3月3日下午，西安交通大学申胜平教授应邀来我校明故宫校区A9号楼506会议室为师生们作题为“瞬态连续介质力学与力化学耦合”的学术报告。会议由国际前沿科学研究院副院长张助华教授主持，前沿院、航空学院及相关学院的师生共计50余人参加了此次学术活动。报告会伊始，张助华教授首先对申胜平教授的到来表示热烈欢迎，并介绍了申胜平教授的学术背景、研究经历和科研成果。随后，申胜平教授从研究背景和基本原理等方向详细讲述了瞬态高温力化学耦合效应。他提到瞬态高温力化学耦合是高超声速飞行器热防护技术、高功率器件及光刻技术等的关键共性科学问题。通过时间域Taylor展开，基于守恒定律、热力学第二定律与Helmholtz能得到本构和演化方程，可刻画从非平衡到平衡态的演化。作为连接分子动力学与连续介质力学的跨时空尺度桥梁，申胜平教授对瞬态连续介质力学与力化学耦合的研究前景充满期待。报告结束后，申胜平教授与老师、同学们进行了深入互动交流，对提出的问题作了详细耐心的讲解。最后，张助华教授对申教授的精彩报告表示感谢，并鼓励各位研究生同学能够主动与前辈交流，敢于发问，善于发问。他强调前沿院师生们要学习申教授在科研中
国家自然科学基金委重大项目“基于水伏效应的高效绿色能源基础研究”项目启动会成功召开
2023年2月13日，国家自然科学基金委重大项目“基于水伏效应的高效绿色能源基础研究”项目启动会在江苏南京召开。会议围绕重大项目的研究目标、研究内容、研究方案及关键科学问题等进行了深入研讨。自然科学基金委交叉科学部副主任潘庆研究员、交叉科学部一处副处长戴亚飞，流动项目主任段玉萍、张强强，项目学术领导小组邹志刚院士、王伯根教授、曲良体教授、彭慧胜教授、武晓君教授、孟胜研究员、江颖教授、潘曹峰研究员、张助华教授，依托单位南京航空航天大学黄志球副校长、科学技术研究院顾冬冬副院长等，项目负责人郭万林教授及项目组全体骨干成员等以线下结合线上的形式出席了会议。会议由邹志刚院士和顾冬冬教授主持，南京航空航天大学黄志球副校长和交叉科学部潘庆副主任分别致辞。项目负责人郭万林院士首先介绍了项目总体情况，各课题负责人分别围绕课题的研究内容、实施方案以及课题间的合作研究等进行了详细阐述。与会专家对项目选题、实施方案和团队实力给予了充分肯定，并从完善水伏效应的基础理论、注重范式创新、明晰水伏概念范畴、发展水伏界面原位表征手段、引进具备多学科背景的科研人才等方面对项目实施提出了建设性意见和建议。邹志刚院士代表专家
近日，我院刘衍朋教授团队与合作者们综述了表面声波在石墨烯和过渡金属硫化物等二维材料中所诱导新奇物理现象，主要涵盖了声学电荷输运、声学激子输运和调制以及相干声学声子四个方面，讨论了该领域面临的挑战并对可行的发展方向进行了展望。该成果以 “Surface acoustic wave induced phenomena in two-dimensional materials” 为题，发表在英国皇家化学会出版的纳米科学与技术领军期刊Nanoscale Horizons上，论文第一作者为聂需辰博士。表面声波 (SAW) 是在固体表面内传播的一种准二维声波，传输方式简单，易于分辨，且损耗小，在调制电子和光电子器件方面具有巨大应用潜力。表面声波所携带的动态应变场和压电场决定了二维 (2D) 激子和声子之间的相干操纵和转换，是一种简单有效的激子动力学调控新手段。在过去的十年中，许多有趣的声诱导效应，包括声电效应、声伏效应、声学斯塔克效应、声霍尔效应和声学激子输运，相继被报道。然而，更多的声学现象，如谷声电效应、谷声电霍尔效应、声学自旋霍尔效应等，仅在理论上被提出，尚未得到实验验证，制约着进一步诱导和
近日，南航国际前沿科学研究院郭万林院士团队李秀强教授与合作者对湿度响应智能材料的发展及在个人热管理上的应用进行了深入总结和展望，以《Personal thermoregulation by moisture-engineered materials》为题发表在国际知名期刊《Advanced Materials》上(DOI:https://doi.org/10.1002/adma.202209825)。南航国际前沿科学研究院为论文的第一署名单位，李秀强教授和美国芝加哥大学Po-Chun Hsu教授为共同通讯作者，作者还包括郭万林教授。织物是我们生活的必需品。不仅可以满足人们对于隐私的需求，也可以通过厚度的设计来满足人们对于冷热的调控，但传统织物无法适应人体对于动态热管理的需求。从提高人体舒适度的角度来看，发展具有自适应能力的智能织物是一种必然趋势。从建筑节能的角度来看，空调能耗占我国建筑能源消耗的57.91%，导致9.9亿吨的二氧化碳排放。降低空调能耗是实现“碳达峰、碳中和”国家战略目标非常重要的一环。新型智能织物可以提高个人热管理的能力，避免空调对整个室内空间的过多加热或制冷，进而降低
2022年12月8日下午，德国马克思普朗克研究所饶梓元博士应邀为我校师生作题为“基于机器学习的高熵因瓦合金设计”的线上学术报告。会议由国际前沿科学研究院副院长张助华教授主持，前沿院、航空学院、物理学院师生参加了此次学术活动。会议伊始，张助华教授首先对饶梓元博士表示热烈欢迎，并简单介绍了饶博士的学术背景、研究方向和科研成果。饶梓元博士主要研究高熵合金开发与设计方面，取得了许多高质量的研究成果，发表在Science, Nature Communication, Advanced Materials, Advanced Functional Materials, Materials Today, Acta Materialia, Corrosion Science等期刊上。随后，饶梓元博士介绍到高熵合金是由多种主要元素组成的固溶体，能够达到其他合金无法达到的成分和性能范围。但由于热力学合金的设计规则往往无法在高维成分空间中发挥作用，故而发现具有优异特性的合金往往依赖于随机实验。针对上述问题，饶梓元博士提出了一种主动学习的机器学习策略，能够基于非常稀疏的数据点，在几乎无限的成分空间中加速高熵因
2022年12月7日，国际前沿科学研究院副院长张助华教授带队赴我校信息化处高性能计算中心进行交流学习。信息化处处长张焱、副处长王兴虎、谢健和中心工作人员热情接待并举行了本次座谈交流会。交流会上，信息化处领导班子首先对前沿院一行的到来表示热烈欢迎，并相互介绍了与会成员的简要情况。王兴虎从高性能计算中心的平台建设、平台优化、鼓励政策和发展规划等方面介绍了高性能计算平台的总体情况。前沿院一行认真听取了介绍，张助华教授对于高性能计算中心一直以来为学校尤其是理工科学院在人才培养、教学科研和学科建设等方面提供的支持和帮助表达了由衷的感谢，并简要介绍了前沿院自成立以来在人才引进、科学研究、项目申报等方面的成果。结合科研实际，双方就计算中心二期建设、平台优化和鼓励政策细节等方面展开交流讨论，根据双方发展目标及规划，结合科研实际，为加强教师计算能力建设和孵化重大科研成果产出进行了深入交流。最后，张焱处长发表总结讲话，他表示，高性能计算中心坚持“成果导向，鼓励创新”，强化用户思维，始终站在用户的角度，想用户所想，满足用户所需，着力消除用户使用过程中的痛点，服务师生，服务学校，服务社会。会后，前沿院的各位教
2022年12月5日上午，学校召开警示教育大会和安全发展大会，前沿院全体教职工在分会场A9号楼402会议室观看会议直播。大会强调了落实一体推进“三不腐”相关要求，通报落实安全发展政治责任专项巡查整改情况，要求做好实验室安全认证与长效治理专项行动和保密工作。前沿院全体教职工认真观看学习大会内容，并按照学校要求做好纪律、安全、保密等方向的相关工作。
2022年11月29日下午，新加坡南洋理工大学陈晓东教授应邀为我校师生作题为“Artificial Sense Technology”的线上学术报告。会议由国际前沿科学研究院副院长张助华教授主持，郭万林院士和前沿院及相关学院近百名师生参加了此次学术活动。 张助华教授首先简单介绍了陈晓东教授的学术背景、研究方向和科研成果。随后，陈晓东教授从材料开发、传感器制造、信息处理和系统集成的角度详细介绍了有关人工感知的研究内容。人工感知是模拟人类的基本感觉，并将其同化为功能性的设备和系统，从而帮助我们理解和感知周围的世界。他提到，人工感知的研究内容是跨学科的，是材料科学、生物工程、医学、电气工程和计算机科学的交汇点。目前，一些人工感知的实际用例，包括增强感官能力以克服人体的生理限制，改进机器人性能和具有智能信息处理的诊断，以及改善生活质量的假肢和健康监测设备等正在引起人们的广泛关注。陈晓东教授还通过视频演示的方式向我们介绍了人工皮肤电信号处理以及仿生植物电信号处理等研究成果。他坚信人工感知将成为构建下一代智能设备和系统的一种新的赋能技术，为先进的机器人、复健设备、假肢等应用奠定基础。陈晓东教授
2022年10月31日下午，国际前沿科学研究院副院长张助华教授带队前往材料科学与技术学院交流学习。材料学院党委书记石勇、院长张校刚和领导班子热情接待了本次交流学习活动。交流座谈会上，材料学院院长张校刚教授首先发表了欢迎致辞。他提到党的二十大刚刚在京召开，深入学习贯彻党的二十大精神是当前和今后一段时期的首要政治任务，也是南京航空航天大学加快建设中国特色世界一流大学的必然要求。他强调要大力实施教育精品战略，以科技创新为核心，优化科研布局，厚实学科基础，主动融入全国教育创新发展，系统提升人才培养、学科建设、科技研发三位一体的创新水平，推动产学研一体化，形成一批优势学科集群和高水平科技创新基地。随后，前沿院副院长张助华教授发表致辞。他提到高校要自觉增强为党育人、为国育才的政治担当，立足党的事业后继有人这一根本大计，牢牢把握立德树人根本任务，着力培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人。针对这一目标，前沿院与材料学院就博士点申报、教学科研、人才培养等方面展开交流讨论，根据双方发展目标及规划，结合现实情况、学科特色、招生条件等进行了深入交流。交流会后，石勇书记带领前沿院的各位教师实地参观了材
2022年10月14日下午，上海交通大学王如竹教授应邀来我校明故宫校区A9号楼506会议室为前沿院师生作题为“用于能量转换和管理的吸附剂及其与能源-水-空气的跨学科交叉研究”的学术报告。会议由国际前沿科学研究院副院长张助华教授主持，郭万林院士和前沿院及其他学院的50余名师生参加了此次学术活动。 张助华教授首先对王如竹教授的到来表示热烈欢迎，并简单介绍了王如竹教授的学术背景、研究方向和科研成果。随后，王如竹教授讲解了具有纳米级多孔结构的吸附剂工作原理、过程和遇到的挑战。他提到吸附是一个速率控制的过程，与高度依赖于边界条件的纳米传热传质有关。硅胶、分子筛、活性炭、氧化铝和MOF等高孔隙度吸附剂可以通过物理吸附捕获气体分子并释放吸附热，这促进了它们在热过程中的广泛应用，如冷却、加热、储能、大气集水、湿度控制、空气清洁和设备热管理。然而，物理吸附剂通常受到其低吸附容量和弱吸附动力学的限制。因此，有必要调整纳米孔吸附剂的结构和热性能，甚至使用复合吸附剂，从而在处理水蒸气、氨、二氧化碳等气体时实现高效吸附以适应实际应用。王如竹教授讲到吸附过程在应用于具体设备时，需要合理的热设计，并且介绍
