科大领航自适应结构研究 智能灵活接轨未来

Boundless： 杨教授， 感谢你抽空回应我们的访问。 这次自适应结构与技术国际会议（ICAST） 2026是首次由科大主办吗？

杨教授： 没错，这是科大首次主办ICAST会议。 ICAST在在业界享有非常崇高的地位，它是自1990年首次由美日联手在夏威夷茂宜举办，在过去三十多年也曾在北美洲及欧亚地区举行过。 我们很高兴能在科大筹办第35届会议。

Boundless： 可否介绍一下科大在自适应结构的研究方面有什么优势？

杨教授： 我们工学院一直有不少人投身这方面的研究，本届会议就有超过十位科大教授出席参与。 他们的研究科目范围非常广泛， 从压电材料、铁电效应、复合材料、传感器与致动器、超音波、微型机器人，到超材料、声学、振动、航天工程、3D 打印以及软物质等。

Boundless： 那么你能简介科大目前正在进行的自适应结构研究项目吗？

杨教授： 那我就简介一下我正在做的压电材科及结构研究吧。 我认为能量是所有事物的动力，所以我专注在压电材料及微能量采集上。 我结合了对机电能量转换、振动、电子、物料及制程的理解，做了一些深入的理论探讨和动手实验。

目前我的主要成果包括：（1）开发一种新的方法来设计并制造三维互连的弹性压电材料， 并将其应用于柔性能量收集器; （2）研究非线性振动， 以及电路耦合如何影响发电效率; （3）研发一款自我充电的口罩， 协助应对新冠病毒，把研究成果带出实验室。

Boundless： 科大还协助落实了哪些与自适应结构应用相关的具代表性案例呢？

杨教授： 在2024年， 我们的团队受人类听觉系统启发， 开发出一种感测器阵列设计技术。 我们为每个感测单元分配了唯一的正弦波频率， 并利用它的信号来调节正弦波幅度。 这种方法可以解决传统传感器中布线复杂凌乱、难以重新配置，以及连接网络容易受物理损伤等问题.

同年我们还设计了一种利用表面张力辅助两步法，用于制造具备预设三维细胞结构的多孔陶瓷，能够克服传统积层制造技术（即3D打印技术）的局限，令生产复杂三维结构的多孔陶瓷材料更加简易快捷。

在2023年， 我们研发出新技术， 可以使氨基酸在大面积上有序地自行组装一层薄膜。 该生物薄膜具备高压电性能， 或可在未来用以制成具生物兼容性和可降解性的生物医学微型装置， 例如心脏起搏器和可植入体内的传感器。

Boundless： 展望未来，你认为用于自适应结构的智能材料，接下来会有怎样的发展趋势？ 感测科技又会如何融入这些结构中呢？

杨教授： 主要的发展趋势会集中在研发主动或场依赖性物料、形状记忆物料（如合金、 聚合物等） ， 以及铁电及压电物料等。

近年来， 我们也看见各类结构与结构系统有显著改进， 例如自适应或智能结构系统、主动式振动控制与减振系统、波动控制与操控系统，以及利用和理解非线性特性。 被动、半主动与主动阻尼系统、仿生结构与机器人技术也是热门课题。

至于感测技术，在日常生活中有很多地方可以应用到， 从航天、汽车、海军活动，到监测基建结构健康和损害、医疗器材、多功能纺织物，甚至可穿戴科技、无线数据及电力传输等，传感技术未来都会无处不在。

如希望深入了解自适应结构科技及杨教授的研究， 可浏览杨教授团队STVL实验室 的网页查阅详情。