您目前的位置: 首页» 科学研究» 科研进展

先进结构技术研究院成果获评首届“中国超材料十大进展”

在5月16日开幕的第四届全国超材料大会上,由北京理工大学、天津大学、香港理工大学等合作完成的研究成果“声学超构材料逆向设计方法与应用”获评首届“中国超材料十大进展(技术创新类)”。“中国超材料十大进展”由全国超材料大会设立,首届2025年度 10项“基础研究类进展”和10项“技术创新类进展”经形式审查、函评和会评等环节获得评选结果。

图1 首届“中国超材料十大进展”证书颁发现场照片

超构材料的核心之一在于如何设计微结构拓扑与层级序构。为突破人工直觉经验式设计的局限,北京理工大学先进结构技术研究院董浩文副教授与合作者持续十余年开展了超构材料逆向设计与波动调控方面的研究。研究团队基于能带理论、动态等效介质理论、广义Snell理论、散射理论等,在物理机理分析的基础上,以频散关系、动态等效参数、散射表征参量为本征物理量建立了优化模型,系统地建立了声学超构材料逆向设计方法体系(下图2),实现了固体、空气、液体三类介质中高效的定制化弹性波和声波调控,发展了气动消声、耐压吸隔声、轻质抗振超构材料等技术,应用于超静音家电产品,并支撑了声学覆盖层与卫星结构的研制。

图2 成果主题图

成果主要完成人包括:董浩文(北京理工大学)、汪越胜(天津大学/北京交通大学)、方岱宁(北京理工大学)、成利(香港理工大学)、赵胜东(青岛大学)。项目负责人董浩文是北京理工大学先进结构技术研究院副教授、博士生导师。2017年于北京交通大学固体力学专业获得博士学位,曾先后赴德国锡根大学、丹麦科技大学访学,在香港理工大学开展香江学者博士后研究。长期从事弹性波动力学、声学超构材料,以及装备结构振动与噪声控制等方面的研究。以第一/通讯作者在《 J. Mech. Phys. Solids 》(5篇)、《 Natl. Sci. Rev. 》、《 Mater. Today 》、《 Appl. Phys. Rev. 》、《 Acta Mater. 》等国际知名期刊上发表SCI论文36篇,授权/申请国家发明和GF专利20余项,登记计算机软著权10项。成果入选中国超材料十大进展并应邀在第四届超材料大会上做闭幕式邀请报告;另外,多篇论文获评“NSR 2024 Best Paper Award”、“Featured in Physics”、“Featured Article”、“Most Cited Paper”、“Inside Cover”等,并被20余家中外媒体报道和转载。入选全球前2%顶尖科学家榜单、“香江学者”计划,荣获中国力学学会优博奖、北京交通大学优博奖。主持国家自然科学基金原创探索计划、面上、青年基金、博士后基金,以及其他国家级项目与合作研究项目等10余项。