北京航空航天大学化学与环境学院刘欢

xiangqi

题目：纤维诱导的液体可控输运
报告人：刘欢教授
地点：国家纳米科学中心
摘要：
从生物纤维出发，揭示了中国毛笔可控、高效输运低黏度液体的物理化学机制是新生毛发的多尺度非对称的微观结构诱导的多重驱动力协同作用下液体的限域动态平衡。利用该动态平衡，纤维可以实现可控输运液体。通过构筑辐射状纤维阵列，揭示了纤维的弹性势能是可控高效输运液体的重要驱动力。基于生物纤维驱动液体的这两点共性，进一步建立了纤维输运液体的理论模型。通过理论模拟与计算，阐明了纤维的弹性和锥状结构是实现可控输运液体的重要参数。受此启发，发展了利用纤维可控输运功能性液体为图案化表面的新方法，实现了微纳米尺度下对多种功能分子（荧光分子，共轭高分子等）及纳米材料（纳米线，量子点等）的可控输运，制备得到纳米尺度厚度可控（100 nm）和微米尺度宽度可控（10 μm）的图案化表面。以共轭高分子DPPDTT为例，利用该方法制备了高度取向的有机纳米薄膜，基于此构筑得到迁移率显著提高的有机薄膜场效应晶体管器件（比常规旋涂法提高6-10倍）。以银纳米线为例，利用该方法构筑得到各向异性导电的柔性透明电极。以量子点为例，利用该方法直接书写超平滑的量子点图案化表面，构筑得到高性能的量子点发光器件。这种基于纤维的超浸润性，实现对共轭高分子的可控限域输运，提出一种全新的无模板直接印刷法制备图案化有机纳米薄膜，为可控、大面积、低成本制备高性能的光电功能器件提供新的思路。
报告人简介：
刘欢，北京航空航天大学化学学院教授、博士生导师。2016年获国家优秀青年基金资助，2013年获教育部新世纪人才支持计划，2012年获霍英东青年教育基金，2004年获中科院院长特别奖。2005年毕业于中国科学院化学研究所，获理学博士学位，师从江雷院士。随后加入国家纳米科学中心，2007年加入日本东京大学桥本和仁教授（现日本国立材料研究所理事长）课题组从事博士后研究。2011年5月入选北京航空航天大学卓越百人计划，全职加入北航化学学院。长期从事纤维调控液体的动态行为及物化机制的研究，包括纤维的动态浸润性的物化机制、液体可控限域输运及图案化、纳米材料自组装和集成器件的研究。在Nat. Commun., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Mater., ACS nano, 等期刊上共发表SCI论文66篇，他引2600余次。