导师简介
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教授现任香港城市大学物理系助理教授,拥有加拿大滑铁卢大学的物理学博士学位,并在该校和北京交通大学分别取得学士学位。教授的研究领域涉及软物质与生物物理学、表面与界面科学以及应用物理等多个前沿学科。他曾在多个国际著名研究机构,如加利福尼亚大学伯克利分校和劳伦斯伯克利国家实验室,从事博士后研究,积累了丰富的科研经验。
研究领域
教授的研究涵盖软物质与生物物理学、表面科学,以及与材料科学密切相关的多个领域。他专注于研究液体界面的自组装过程、柔性材料的物理特性,以及纳米技术和微观尺度的物理现象。教授的研究既包括理论建模与模拟,也重视实验方法的创新和仪器的开发,以探索这些物质在微观世界中的行为。
在软物质领域,教授的研究成果尤为突出,特别是在聚合物胶体、纳米粒子等材料的自组装过程及其对液体稳定性和材料性能的影响方面。他还研究了如何利用表面和界面的相互作用来调控液体和聚合物系统的行为。此外,教授在生物物理学领域也有所贡献,尤其在生物分子与生物材料相互作用的研究中,探索了其潜在应用。
研究分析
(1) "Screening Vertically Polarized 2D Layered Materials with Giant Negative Longitudinal Piezoelectricity"
期刊:《Advanced Functional Materials》,2024
研究内容:该研究结合计算与实验,探讨了垂直极化的二维层状材料在巨负纵向压电效应方面的表现,突破了传统二维材料的性能限制。
重要发现:发现了一种新型二维材料,具有巨负纵向压电效应,可能对压电器件和能源收集应用产生影响。
(2) "Reconfigurable aqueous 3D printing with adaptive dual locks"
研究领域:3D打印、液体界面、智能材料
研究内容:研究了一种可重构的水性3D打印技术,采用适应性双锁结构,可以打印出高度可调性和复杂形态的水基材料。
重要发现:该技术不仅提高了打印精度,还能动态调节打印材料的属性,显著扩展了3D打印技术的应用。
(3) "Self-assembly of nanoparticles with stimulated responses at liquid interfaces"
期刊:《Nano Today》,2024
研究内容:探讨了纳米粒子在液体界面上的自组装过程及其响应机制,通过精确控制纳米粒子的行为,研究人员能够调节其结构和性能。
重要发现:揭示了液体界面对纳米粒子自组装的影响,为开发新型纳米材料和智能材料提供了理论依据。
(4) "Chaperone solvent-assisted assembly of polymers at the interface of two immiscible liquids"
期刊:《Nature Communications》,2024
研究内容:研究了溶剂辅助自组装的聚合物在不相溶液体界面上的行为,探讨了如何通过调控界面化学引导聚合物的自组装过程。
重要发现:为聚合物材料的设计提供了新视角,尤其是在液体界面的自组装方面提出了新的调控方法。
(5) "Liquid interfaces: an emerging platform for energy conversion and harvesting"
期刊:《Journal of Materials Chemistry A》,2023
研究内容:讨论了液体界面在能源转换和收集中的潜力,特别是液体界面在纳米能量收集和传感器方面的应用。
重要发现:液体界面在纳米技术及能源收集和转换领域具有重要潜力,尤其在环境能量捕获方面的应用。
(6) "T-phage inspired piezoelectric microrobot"
期刊:《International Journal of Mechanical Sciences》,2022
研究内容:介绍了一种受T-phage启发的压电微型机器人,主要利用压电效应进行运动控制,能够在复杂环境中执行任务。
重要发现:为微型机器人的设计提供了新的思路,结合压电材料的优势,拓展了在智能制造和医疗领域的应用前景。
项目分析
(1) High Spatiotemporal Resolution Scanning Electron Microscope Facility for Multimodal Dynamic Imaging in Materials Science and Physics
项目领域:材料科学、物理学、动态成像
研究内容:该项目旨在开发一种高时空分辨率的扫描电子显微镜,以实现对材料和物理现象的多模态动态成像。
重要发现与影响:项目使得材料微观变化的观察更加精确,为新型材料的设计与应用提供了技术支持。
(2) 基于介面自组装的双锁型结构化液体的关键制备
项目领域:液体界面、软物质、自组装
研究内容:该项目集中在通过自组装技术在液体界面上制备双锁型结构化液体,推动液体控制与材料设计的新方向。
重要发现与影响:研究为液体材料调控提供了新思路,特别在智能材料和能源收集设备领域具有重要应用。
(3) 聚合物胶体在玻璃化转变附近的单粒子原位原子力显微研究
项目领域:聚合物、胶体、原子力显微镜
研究内容:该项目使用原子力显微镜研究聚合物胶体在玻璃化转变附近的单粒子行为,为软物质的微观调控提供了新的实验工具和视角。
重要发现与影响:加深了对聚合物胶体在微观层面如何响应环境变化的理解,对软物质的调控与应用具有重要意义。
研究想法
(1) 液体界面多功能自组装体系的智能调控
通过开发具有响应性的液体界面,可以使自组装结构在外部刺激(如温度、pH值、光照等)下具有可调性。结合柔性材料与纳米粒子,设计出可以在不同生理环境中调节物理特性的智能材料,满足多变的应用需求。
(2) 生物物理学中的液体-固体界面研究:生物分子自组装与生物传感器
深入研究液体-固体界面上的生物分子自组装机制,探索其在生物传感器中的应用潜力。例如,液体界面可以用来调控分子在表面的排列,从而开发出高灵敏度的生物传感器,用于早期疾病检测和精准医学。
(3) 纳米压电材料在能源转换中的创新应用
研究新型压电材料的纳米结构,探索其在可穿戴设备中的应用。通过人体运动收集能量,结合柔性材料和纳米技术,优化其在智能环境中的能量转换效率。
(4) 可调纳米颗粒用于液体-液体界面的稳定性与控制
探索不同形态的纳米颗粒(如多级纳米颗粒、功能化纳米颗粒等)在液-液界面上的调控作用。通过外部刺激(如电场、磁场等),调整液体-液体界面的稳定性与相态变化,研发新型液体界面材料。
(5) 基于液体界面纳米材料的能源收集与储存系统
研究液体界面上纳米材料的电荷传输与储能机制,开发新型液体电池或超级电容器。这些新型材料能够在可穿戴设备、智能设备以及大规模能源收集系统中发挥重要作用。
申请建议
(1) 加强软物质与纳米技术的基础知识
建议:教授的研究涉及软物质、纳米技术和自组装体系,因此申请人需具备扎实的物理和化学基础。在申请之前,深入理解软物质理论、液体界面自组装、纳米材料的合成与性质是必不可少的。
具体准备:学习相关领域的基础教材,掌握经典的物理和化学实验方法,熟悉实验设备的使用,例如原子力显微镜、扫描电子显微镜等。
(2) 提升实验技能,尤其是液体界面实验技术
建议:教授的研究依赖于液体界面实验与表征,申请人需要具备较强的实验能力。
具体准备:尽量参与液体界面、纳米颗粒自组装等相关实验项目,积累相关技术经验。此外,能够进行高精度的实验操作和数据分析,理解实验结果背后的物理机制也至关重要。
(3) 跨学科的研究能力
建议:教授的研究具有跨学科的特性,涵盖物理学、材料科学、生物物理学等多个领域。申请人应展现出跨学科的整合能力。
具体准备:若你的背景未完全匹配,建议拓宽视野,学习一些跨学科的基础知识,如生物学基础、纳米技术、材料学等,从而增强自己在多个学科之间的应用能力。
(4) 科研经历和发表的科研论文
建议:具有科研经验和论文发表背景的申请者将更具竞争力。申请人应积极参与课题研究,并争取在国际期刊上发表相关领域的研究成果。
具体准备:参与相关课题的研究,尤其是软物质、自组装、纳米技术等领域,争取在国际学术期刊上发表论文,展示自己的科研能力。
博士背景
Felix,美国top10学院物理学系博士生,专注于量子计算和凝聚态物理的交叉研究。擅长运用量子场论和拓扑量子计算方法,探索拓扑绝缘体和超导体中的新奇量子态。在研究Majorana费米子在量子计算中的应用方面取得重要突破。曾获美国物理学会最佳学生论文奖,研究成果发表于《Nature Physics》和《Physical Review Letters》等顶级期刊。