液滴与固体表面的撞击在自然界和生产生活中广泛存在。例如，液滴撞击到荷叶后会快速滚落，荷叶的这种特殊润湿性被称为超疏水。超疏水表面具有自清洁、防雾防霜、抗结冰、高效冷凝等优异特性，在环境、能源、医疗、生物、农业等领域具有广阔的应用前景。然而，在一些情况下，液滴撞击不仅可能导致超疏水功能的失效，甚至导致材料本身的破坏。人们对液滴撞击超疏水表面的动态作用力及其机制这一基本的科学问题至今仍然不清楚，从....

因为具有多孔、轻质的优点，点阵材料在航天航空、交通运输、能源环保和生物医药等领域有着广泛的应用前景。然而，随着密度的降低，其模量、强度等力学性能也会很快衰减。如何使点阵材料在低密度的同时，具有高强度甚至达到多孔材料强度的理论极限是固体力学领域的研究热点和重要挑战之一。针对上述问题和挑战，清华大学航天航空学院李晓雁教授课题组首先采用力材料学（Mechanomaterials）的理念设计了曲面单胞，然后通过面投影....

近日，清华大学航天航空学院张兴教授带领的微纳测量团队在全固态锂金属电池界面层纳米结构的研究中取得重要进展。研究发现，在室温下锂负极和硫化物电解质界面形成的单晶硫化锂层可有效钝化界面，而60℃下形成的多晶硫化锂界面层将导致超高的界面阻抗。图1.研究成果展示全固态锂金属电池凭借其显著提高的安全性和能量密度，在储能、电动汽车及便携式电子器件等领域具有广阔的应用前景。然而，界面问题依然是限制全固态锂电池性....

近日，航天航空学院张一慧教授课题组提出了一种在曲面上制造复杂三维结构和电子器件的新策略。基于该策略课题组在十余种不同曲面上成功制备了几十种基于高性能材料的复杂三维结构，并研制出连续可调的偶极子天线，与心尖共形集成的高度可拉伸三维集成电子系统，以及附着于圆管内表面的三维流体传感器。在摩擦力传感、微型机器人可控运动、宽视场光学成像和流速测量等众多领域，基于三维立体结构的微电子和光电子器件具有不可或....

近日，清华大学航天航空学院李群仰、冯西桥教授课题组报道了二维范德华异质结构表面独特的双尺度粘-滑摩擦行为，借助改进的理论模型，首次阐明了异质界面变形对表面摩擦行为的影响，揭示了二维范德华层状材料内部堆垛状态对表面摩擦行为的调控机制，为理解微观摩擦耗散机制、发展摩擦的主动调控策略提供了指导和参考。作为一种典型的摩擦行为，“粘滞-滑动”（简称“粘-滑”）现象广泛存在于各个尺度的接触滑动界面。特别地，原...

自然界中普遍存在着可编程的“材料”，它们通过内嵌的“开关”来实现自身形状或运动方式的改变，从而实现特定功能或适应特殊工况。例如，捕蝇草感应外界环境而诱导叶面失稳完成对昆虫的捕捉，含羞草通过感应外界激励将叶片进行快速的闭合实现主动的保护。与此相比，传统材料尽管支撑了人类文明几千年的发展，但性能参数仍然是刚度和强度等被动的力学性能，不具有多模态和多路径的变形能力，也难以进行适时自主调整。图1. 多模态...