道法自然，明道利器：材料多性能沖突的協同設計策略

主講人 : Haiming Yao 教授

隨著工程應用的發展，對材料與器件的性能要求日益趨向多功能化。然而，這些性能之間往往存在相互制約的關系，例如材料強度與韌性的經典權衡——相同成分下，強度提升通常導致韌性下降。如何協同優化此類相互沖突的性能指標，成為材料與器件設計領域的關鍵挑戰。本報告將結合三個典型案例，系統闡述性能沖突的調和策略：(1) 傳感器的高靈敏度與寬量程之間的協同設計；(2) 表面微結構的抗污性與透光性平衡；(3) 柔性防護結構的可變形性與抗沖擊性優化。相關研究結果為多功能材料與器件的性能協同設計提供了理論參考和實踐啟示。

主講人簡介：

姚海民博士，香港理工大學機械工程學系教授、副系主任、博士生導師，美國機械工程師學會（ASME）會士（Fellow）。本科及碩士畢業于清華大學固體力學專業，后獲德國斯圖加特大學馬-普金屬研究所博士學位。長期從事固體材料多尺度表界面結構與力學/物理性能調控研究，聚焦天然生物材料仿生設計、二維材料跨尺度力學及智能響應材料等前沿方向。在Nature Chemical Engineering、Nature Communications、PNAS、Journal of the Mechanics and Physics of Solids (JMPS)、Advanced Science等頂級期刊發表SCI論文100余篇，總引用5600余次（H-index 38，Google Scholar）。其學術貢獻獲多項榮譽認可：2009年入選教育部“新世紀優秀人才支持計劃”，2021–2024年連續四年入選“全球前2%頂尖科學家”（斯坦福大學榜單），2024年當選ASME Fellow（美國機械工程師學會最高會員榮譽）。