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研究方向

"It has always been a dream of materials researchers to design a new material completely on paper, optimizing the composition and processing steps in order to achieve the properties required for a given application."

Extracted from the article: Gerbrand Ceder. COMPUTATIONAL MATERIALS SCIENCE: Predicting Properties from Scratch. Science, 1998, 280(5366): 1099-1100

聚合物模拟与设计

发展新的模型方法(包括数学、物理模型和过程、分析策略、计算机程序算法)模拟研究各类真实化学结构的聚合物体系,一方面促进对一般聚合物物理现象的理解,另一方面提高对特定聚合物材料性质的预测。特别感兴趣的是模拟实验可观测量,如结构因子/中间散射函数、密度/体积膨胀系数、过程(玻璃化转变、熔融、结晶)特征温度、力学响应模量(本体模量、拉伸模量、剪切模量)/泊松比、溶度参数/相互作用参数、界面自由能/表面张力、渗透/阻隔性(扩散性、溶解性)等。主要的工作是结合已有分子建模、模拟和分析软件(尤其是学术软件)的功能优点加以灵活运用,揭示工艺过程、化学结构与物理性质之间的相互联系,集中精力考察模型方法的适用性和有效性。最终的目的是开发分子设计的新理念,实现对体系结构、相形态和材料性能的精准控制,为解决聚合物材料设计、合成制备、成型加工和应用中的实际问题服务。

所属NSFC学科代码

E0302: 工程与材料科学-有机高分子材料-高分子材料物理(高分子材料理论、计算与模拟):高分子及其复合材料的聚集态结构与性能关系。

B0309:化学-化学理论与机制-高分子物理与高分子物理化学(大分子理论、计算与模拟):大分子的链行为和相互作用、不同尺度结构的演变机制与调控、微观结构与宏观性质关联的本质。