科研导师
Dr. Zhang211院校副教授，QS100高校博士
导师介绍
研究领域：压电材料，声学器件 学术成果：1.累计在 Nat. Commun.，Appl. Phys. Lett.，IEEE Trans. Instrum. Meas.，Ultrasonics，IEEE Trans. Electron Devices，Sens. Actuators A: Phys.等器件物理类期刊上接收发表 SCI 论文十余篇 2.主持国家自然科学基金青年基金等纵向、横向项目五项 3.申请发明专利两项
柔性可拉伸超声换能器用压电复合材料的结构设计与性能优化
- 课题名称
- 柔性可拉伸超声换能器用压电复合材料的结构设计与性能优化
- 学科专业
- 课题关键词
- 辅导模式
- 1对1
- 发表目标
- SCI期刊2～3区
- 课题介绍
- 超声换能器作为实现声电信号转换的核心器件，在生物医疗成像、柔性电子皮肤、可穿戴健康监测等领域具有重要应用价值。传统刚性换能器多基于陶瓷压电材料（如PZT），虽具有高机电转换效率，但脆性大、柔性差，难以适配曲面贴合、动态形变等复杂应用场景，限制了其在柔性智能系统中的集成应用。因此，开发兼具优异压电性能与可拉伸特性的柔性超声换能器，成为当前柔性电子与智能传感领域的研究热点。 压电复合材料通过将刚性压电相（如压电陶瓷颗粒、纳米线）与柔性聚合物基体（如PDMS、Ecoflex）复合，可协同发挥无机相的高压电系数与有机相的力学延展性，是构建柔性可拉伸换能器的理想材料体系。然而，此类复合材料仍面临关键科学问题：刚性压电相的引入易导致材料模量升高、拉伸性能下降，且界面结合强度不足可能引发应力集中，进一步劣化器件的循环稳定性与动态响应特性。因此，通过精准的结构设计（如多孔结构、仿生网格结构、梯度组分分布）调控材料的力学变形行为，结合界面工程优化（如表面改性、偶联剂修饰）提升组分间协同作用，实现拉伸性与压电性能的协同优化，是推动柔性可拉伸超声换能器实用化的核心途径。本研究围绕柔性可拉伸超声换能器用压电复合材料的结构设计与性能优化展开，旨在揭示材料微观结构-宏观性能-器件功能之间的构效关系，为开发高性能柔性超声传感器件提供理论依据与技术支撑。
导师信息
招生要求
面向具有相关学科背景与研究兴趣的学习者，具体要求以课题导师评估为准。