2025年10月23日,雷火竞技平台成功举办了2025年第22期研究生学术论坛本次论坛由研究生院主办、雷火竞技平台承办,陈媛丽、宋毅恒两位老师担任轮值老师,学院研究生金聪、井立洋、齐加枭三位同学分别围绕锌阳极涂层技术、软物质凝胶致动器、湿度驱动复合膜三大研究方向展开汇报,集中展现了学院在功能材料领域的创新探索与前沿成果。

金聪同学以《具有抗阴离子耗尽与坚固物理交联结构的 HNT 基双功能涂层用于高可逆性锌阳极》为题,针对锌金属阳极在应用中面临的枝晶形成、析氢反应、涂层粘结力不足等关键问题,提出了锌阳极表面季铵化的埃洛石纳米管填充疏水涂层(PNF 涂层)的创新解决方案。该涂层通过带有正电荷的季铵盐吸附 SO₄²⁻构建抗阴离子耗尽层,同时借助调控官能团构建坚固物理交联网络,不仅有效降低浓差极化、改善 Zn²⁺沉积动力学,还显著提升了涂层的力学性能与剥离性能。实验数据显示,基于 PNF 涂层的锌阳极在 10 mA cm⁻² 电流密度下循环稳定性大幅优于裸锌阳极,且成功抑制了枝晶生长与析氢副反应,为高可逆性锌电池的研发提供了重要技术支撑。

井立洋同学汇报的《双模驱动软物质凝胶致动器的制备及运动性能研究》,聚焦现有软物质凝胶致动器响应速度慢、机械强度低、运动可控性差等行业痛点,设计了一种具有双交联结构(镧离子及双烯丙烯酰胺交联)的聚丙烯酰胺 / 海藻酸钠软物质凝胶致动器。该器件创新性地融合了溶剂交换产生的自发驱动力与光热刺激的可控调节功能,通过乙醇 - 水溶剂交换实现长时间、快速的自发性运动,同时利用光热刺激精准调控运动状态。实验验证表明,该凝胶致动器在保持良好机械性能的基础上,实现了从自发运动到可控运动的双模切换,在智能交通和软体机器人领域展现出广阔应用前景。
齐加枭同学以《超敏感、快响应湿度驱动全聚合物复合膜》为题,针对现有湿度驱动器性能不足的问题,模拟蜘蛛丝结构设计出聚合物珠状纤维,并采用溶液吹塑纺丝技术制备出聚偏氟乙烯 / 聚乙二醇 @聚偏氟乙烯不对称双层珠状纤维膜。该复合膜通过亲疏水双层结构的协同作用,实现了对湿度变化的超敏感响应与快速形变,其吸附 - 解吸循环稳定性优异,在不同湿度环境下均能保持稳定的运动性能。截面电镜与元素分析证实了膜结构的不对称性与组成均匀性,相关性能测试表明其在柔性电子、智能纺织品、仿生装置等领域具有重要应用价值。
本次论坛聚焦功能材料领域的核心技术瓶颈与创新突破,三位汇报人从研究痛点剖析、创新方案设计到性能验证展示了完整的科研逻辑链条,充分彰显了扎实的科研基础与创新思维。现场师生围绕涂层界面调控、凝胶致动机制、复合膜性能优化等关键问题展开深入研讨,学术交流氛围浓厚。此次论坛为研究生搭建了学术成果展示与思想碰撞的优质平台。