在刚刚落幕的第50届日内瓦国际发明展览会上,北京理工大学先进结构院研发的项目《YOCC - Bioinspired design of human armor based on Beetle elytra - 甲虫仿生人体护具类用品》凭借其前沿的创新成果荣获金奖。
该项目由先进结构技术研究院杨恒副教授提供科研与技术指导。团队成员包括设计与艺术学院2020级本科生祝筱妍、特立书院2023级本科生陈昕阳,先进结构技术研究院博士生江鹏、赵文浩、王胜杰,以及来自其他书院及院校的刘宇翔、焦士桓、曹恒宇、徐铭艺、李志朗、张博雅和李易雨婷等多位学生,涵盖工业设计、飞行器动力与医工融合等多个专业方向。在过去两年中,团队围绕该科研发现持续深入探索,在多学科交叉融合与独立创新方面不断精进,最终凭借项目的卓越表现赢得了国际金奖的荣誉。不仅彰显了团队雄厚的科研创新实力,展现了学校在国际科技创新舞台上的卓越表现,更是书院研究院协同育人的重要体现。
项目灵感源自自然界中部分鞘翅退化、无法飞行但具备高度抗压抗拉能力的甲虫种类。这些甲虫的结构在保持抗冲击特性的同时亦表现出不同程度的形态雷同性。受此启发,针对复杂极端环境下的抗冲击吸能结构性能弱、可重复使用性能差等问题,项目团队基于课题组在界面先进结构设计和智能传感上的研究基础,提出了基于界面摩擦机制的新型可重复缓冲结构设计方法,探索出一种兼具高刚性与能量墨彩分散能力的理想构型,开发了具备显著降冲击性能和智能感知能力的新型摩擦式缓冲复合超结构及一系列护具产品。
该多功能结构不仅在运动护具、装甲防护、建筑结构设计等领域具有广阔的应用前景,也为缓冲吸能研究提供了新的界面摩擦设计范式。本次项目聚焦于该结构在运动护具产品设计中的实际应用,该设计产品在展会中展出效果极佳,收获了来自世界各地观展人的好评。
本届展会于瑞士时间4月9日至13日在日内瓦举行,作为全球规模最大、影响力最广泛的发明展之一,展会吸引了来自全球40多个国家和地区的高校、科研机构及企业参与,展出发明项目超过1000项,竞争异常激烈。
指导教师简介:
杨恒,北京理工大学长聘副教授,博士生导师。主要从事复合材料结构内部场测试表征、评价及多功能设计研究,包括自感知一体化传感器件及在位监测、非接触力/热/内部场测量方法等。主持国家自然科学基金面上及青年科学基金项目、装发装备重大基础研究项目、基础加强重点项目子课题等项目,作为核心骨干参与基金委重大科研仪器研制项目等。在J. Mech. Phys. Solids, Exp Mech.,Compos. Sci. Technol等主流期刊发表学术论文50余篇,他引用1500余次。入选第八届中国科协青年人才托举工程、2019年度中国复合材料学会优秀博士学位论文、北京理工大学优秀硕士学位论文指导教师。成果应用于C919大飞机、航天运载器等重大装备。兼任中国复合材料学会青工委委员、复合材料检测与评估技术专委会委员等。指导的学生多次获得优秀硕士学位论文、优秀毕业生、国家奖学金、北京市三好学生等荣誉。