2026年5月15日上午,应学院邀请,香港城市大学讲座教授、法国科学院院士、美国国家发明家科学院院士吕坚教授在机械材料馆802会议室作题为“多维增材制造与仿生研究新进展”的学术报告。报告由院长吴文征教授主持。相关教师、研究生和本科生参加了本次学术交流活动。
吕坚院士长期从事先进纳米材料制备与力学性能、3D/4D打印、结构与功能材料预应力工程等方向研究,在Nature、Science、Nature Materials、Nature Chemistry、Nature Water、Nature Communications、Science Advances、PNAS、Advanced Materials等国际重要学术期刊发表论文650余篇,研究成果在先进材料、增材制造、智能结构和仿生工程等领域具有广泛影响。
吕坚院士围绕新材料与增材制造交叉融合带来的科学机遇,系统介绍了团队在多维增材制造、4D打印智能材料、仿生结构设计及高性能超材料方面的最新进展。他介绍了团队受海胆棘刺启发开展的机电感知研究。研究发现,海胆棘刺虽由无神经细胞的碳酸钙陶瓷材料构成,却具备超出预期的机电感知能力。团队通过CT表征和3D打印复现其梯度多孔拓扑结构,进一步揭示了其感知功能并不依赖细胞活动,而是来源于三维拓扑结构诱导的流体电势差。该发现突破了无机材料结构与有机生命感知功能之间的传统认知边界,也为无源水下传感、高时空分辨率自监测系统等提供了新思路。

吕坚院士结合自身科研经历,与师生分享了如何开展有影响力的原创研究。他强调,真正有价值的科研工作需要提出新概念、发现新现象、建立新方法,并在面对审稿质疑和研究困难时保持判断力与坚持。他鼓励同学们重视研究方案设计,善于从意外结果中发现新的科学问题,同时在建模和模拟研究中关注边界条件,避免过度复杂化。他表示,好的模型应当尽可能简洁,并能够抓住材料和结构行为背后的本质规律。
交流环节中,现场师生围绕磁触发智能材料、多场耦合仿真、仿生催化结构、纳米结构稳定性等问题与吕坚院士进行了深入讨论。吕坚院士结合具体研究案例,对有限元模拟、多尺度计算、催化剂传质机制以及晶体-非晶复合结构稳定性等问题进行细致解答,现场学术氛围热烈。

本次报告内容前沿、案例丰富、启发深刻,不仅展示了多维增材制造与仿生研究的国际前沿进展,也为学院师生在先进制造、智能材料、仿生工程和原创科研方法等方面提供了新的思路。讲座进一步拓宽了师生学术视野,促进了相关研究方向的交流与融合,对推动学院高水平科研和人才培养具有积极意义。