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智能生物材料及应用

时间:2020-06-06 17:22

(一)主要特色

积极响应《西安市发展硬科技产业十条措施》的号召,促进智能生物材料领域关键核心技术知识产权自主化,带动和促进航空航天、光电芯片、信息技术、人工智能、新材料、新能源、智能制造、生物医药等硬科技“八路军”的技术水平和产业发展,促进我省相关行业和产业的发展,也可创造可观的经济效益和社会效益。

(二)主要科研方向

本研究方向致力于新型智能材料开发和能量转换机制,新能源、传感器件的设计和制造等一系列科学问题进行创新研究,推进军民融合应用开发。主要科研方向包括:

1.智能纳米材料的宏量制备和纳米发电机:利用最新纳米科学和技术成果,聚焦具有高性能压电效应的复合纤维材料,开展环境能量采集器件的设计和制备研究,攻克低缺陷、高性能、柔性智能材料大规模生长,以及智能压电式纳米发电机造价高、功率低、稳定性差的国际难题,开发轻质、高效、微型电源系统提高单兵野战环境下的生存能力、机动能力和作战效能。

2.能感知物体表面性质的智能材料:通过掺杂改性、形貌控制和结构设计,提高半导体智能材料的敏感度、选择性和快速响应特性,探索纳米尺度下材料的物理化学特性与相关性质的关联特性。深入研究同时具有压电性质和半导体性质纳米结构中特有的压电电子效应,并利用全新设计的器件架构,解决物体表面性质测量的世界性难题。而纳米线的可控生长和压电电子效应受尺寸影响小的特点为开发世界领先的具有极高空间分辨率的小型化电子皮肤提高奠定基础。

3.新型二维能量存储转换材料和器件:通过开发材料合成新方法获得二维材料成分、结构、性能的精确控制,深入研究二维材料的微观结构在光学、电学以及生长动力学等其他方面的性能影响,结合不同半导体器件揭示二维材料中电子谷极化调控、机电耦合和光电转化的物理化学过程,充分挖掘潜在特性。推进二维材料的可控、大规模生长和异质结构的形成,力争在新型电子元器件、电化学能源、太阳能电池和光子探测等领域取得突破。

4.智能生物材料的研究和器件开发:开发能够对外界刺激产生反应的智能生物材料,借助生物工程技术手段开发功能多样而且可生物降解的新型器件,开展基于生物材料的电子皮肤、环境能量采集、定向药物输运等应用研究,研制基于新型智能生物材料的具有自主知识产权的器件,引领相关领域研究和应用前沿。