香港理工大学Haiming Yao（姚海民） 教授学术讲座

道法自然，明道利器：材料多性能冲突的协同设计策略

主讲人 : Haiming Yao 教授

随着工程应用的发展，对材料与器件的性能要求日益趋向多功能化。然而，这些性能之间往往存在相互制约的关系，例如材料强度与韧性的经典权衡——相同成分下，强度提升通常导致韧性下降。如何协同优化此类相互冲突的性能指标，成为材料与器件设计领域的关键挑战。本报告将结合三个典型案例，系统阐述性能冲突的调和策略：(1) 传感器的高灵敏度与宽量程之间的协同设计；(2) 表面微结构的抗污性与透光性平衡；(3) 柔性防护结构的可变形性与抗冲击性优化。相关研究结果为多功能材料与器件的性能协同设计提供了理论参考和实践启示。

主讲人简介：

姚海民博士，香港理工大学机械工程学系教授、副系主任、博士生导师，美国机械工程师学会（ASME）会士（Fellow）。本科及硕士毕业于清华大学固体力学专业，后获德国斯图加特大学马-普金属研究所博士学位。长期从事固体材料多尺度表界面结构与力学/物理性能调控研究，聚焦天然生物材料仿生设计、二维材料跨尺度力学及智能响应材料等前沿方向。在Nature Chemical Engineering、Nature Communications、PNAS、Journal of the Mechanics and Physics of Solids (JMPS)、Advanced Science等顶级期刊发表SCI论文100余篇，总引用5600余次（H-index 38，Google Scholar）。其学术贡献获多项荣誉认可：2009年入选教育部“新世纪优秀人才支持计划”，2021–2024年连续四年入选“全球前2%顶尖科学家”（斯坦福大学榜单），2024年当选ASME Fellow（美国机械工程师学会最高会员荣誉）。