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【教学一线】软机器实验室:以兴趣为源动力 激发学生创新活力
来源:交大新闻网 日期 2017-07-11 11:26 点击:

7月6日,星期六,晚上10点,软机器实验室。

西安交大力学系准研一新生杨航正在专心致志地做着血管植入器件研究工作。杨航的旁边,师兄李成海正在专注地整理介电弹性体测试结果数据,他最近正在进行拉扭组合软物质传感器的研究。整个实验室灯火通明,同学们三个一群,两个一伙儿,各自沉浸在自己的学术研究中,似乎忘记了时间。

杨航表示,这是实验室的常态,无论是周末还是晚上,走进软机器实验室,总能发现专注科研的同学。虽然才刚大四毕业,但杨航已进入了科研状态。问起缘由,杨航笑说:“无它,兴趣使然。”

软机器实验室位于西安交大航天航空学院教一楼东侧二楼,隶属机械结构强度与振动国家重点实验室,占地面积约280平方米,主要研究方向为新型智能软物质制备、柔性器件设计、仿生科技、驱动传感等领域。

“在软机器实验室,只要是软机器力学领域,无论你有着怎样的奇思妙想,都会得到引导和鼓励。”杨航说。

缘起:探索软机器力学领域学术前沿

软机器科学研究,很多人都比较了解,但说起软机器力学这一新兴的研究,也许很多人会疑惑,交大还有这个研究方向?

这不得不提到实验室的发起人,从西安交大力学系走出的美国工程院院士、哈佛大学教授锁志刚。作为力学研究领域的杰出代表,锁志刚看到了软机器领域发展的广阔前景,成为国际上率先发起软机器力学研究的代表人物之一。

西安交大力学学科基础雄厚,实力强劲,拥有非常强大的国际影响力。2011年,锁志刚提出了在母校建立相关实验平台的想法,与时任航天航空学院院长的王铁军教授不谋而合。

“探索软机器力学领域国际学术前沿,培养具有国际视野的优秀人才。”经过详细讨论,他们确立了实验室的发展目标。

彼时,软机器实验室负责人卢同庆正在哈佛大学,在锁志刚教授的指导下进行博士联合培养。得知此消息,他积极参与了进来,在王铁军教授和锁志刚教授的指导下,承担起实验室建设的具体任务。

2012年卢同庆回国后,积极筹备实验室建设相关工作;2014年初实验室物理空间确定并于2014年底正式建成投入使用。从实验室的规划设计,到具体设备的购买,每一个细节卢同庆都全心投入,力争达到国际领先标准。

如今,软机器实验室拥有Shimadzu拉伸仪、Objet350三维打印机、DMA测试仪、米开罗那真空手套箱、双轴机械载荷-电载荷耦合加载实验台等众多高水平实验设备,面向全校本科生提供开放性研究课题,目前已有多位本科同学依托该实验室申请到国家级大学生创新课题开展研究。

实验室秉承国重实验室开放的思想,承担着锁志刚教授、王铁军教授、刘子顺教授、齐航教授等多个团队的科研任务,开展各类软物质与软机器相关的研究项目。近年来,该实验室的研究工作在Adv. Mater.,Science Adv.,J.Mech.,Phys.,Solids等高水平期刊相继得到报道,向着当初制定的目标奋力迈进。

聚焦:在交流与合作中培育国际视野

佐治亚理工学院的齐航教授、德克萨斯大学奥斯汀分校的黄锐教授、麻省理工学院的赵选贺教授……能一次近距离聆听这么多国际知名学者的精彩学术报告,让博士生程思博倍感激动。“近距离与这些国际知名大牛们进行学术交流,让我短短几天内获得了大量的科研经验和方法,也对软物质领域的研究现状有了充分了解。”

这次学术的饕餮盛宴,得益于软机器实验室发起举办的软机器与力学国际研讨会。大家深知,只有紧盯国际前沿,才能不断拓展学生的视野,把握住时代发展的最新脉络。

软机器与力学国际研讨会以软机器与力学为核心,邀请来自哈佛大学、美国麻省理工学院、佐治亚理工大学、清华大学等国内外学者参会,打造了一个软材料和软机器研究领域的高端交流平台。该会议已成功举办三届,前两届在西安交大举行,第三届已延伸到了浙江大学。

其实,实验室在创建之初就“国际范儿”十足。哈佛大学的锁志刚教授、佐治亚理工学院的齐航教授与西安交大航天航空学院的王铁军教授、周进雄教授、陈咏梅教授、胡建教授等多位教师共同指导硕士、博士生10余名。实验室近期引进了西安交大-美国内布拉斯加大学林肯分校的联合培养博士生高扬和北京大学-哈佛大学联合培养博士生唐敬达两位新讲师。实验室还积极创造师生“放眼看世界”的机会,6名教师、10余名研究生先后到佐治亚理工大学、哈佛大学进行访问学习。

在聚焦国际合作的同时,实验室内部交流也十分密切。虽然隶属于不同的研究团队,但所有软机器研究方向的同学都会定期开大组会,密切合作,在互动中碰撞思想的火花。

驱动:兴趣是激发学生创新的源动力

软机器实验室最大的特点是什么?面对这个问题,接受采访的许多师生不约而同地提到了两个词:兴趣、自由。

虽然才加入锁志刚教授团队一个学期,但杨航却对团队以兴趣为出发点,鼓励学生大胆思考印象深刻。他正在进行的血管植入器件研究,正是自己感兴趣的一个方向。“心脑血管疾病是一种严重威胁人类健康尤其是中老年人群的高发性疾病,使用体内植入电子设备来进行刺激、信息采集和其他辅助治疗是目前较好的处理方式。我认为这项研究很有意义。”杨航说,在给锁老师讲了他的想法并描述发展现状后,锁老师很快表示支持,还联系了苏州工业园有相关经验的工程师及目前在哈佛的几位博士师兄与他交流,并提供了实验平台让他进行相关研究。

“激发学生兴趣、鼓励学生创新”是软机器实验室相关团队共同的特质。等着老师确定研究课题,提供参考文献,这种“好事”在软机器实验室不会出现。这里给予学生充分的“自由”,在软机器的大方向下,学生需要自己阅读文献,主动深入思考,提出感兴趣的研究方向,老师会给予指导和引领,帮助学生一直走在正确的航向上。

程思博告诉记者,他目前在做的柔性传感器研究,就是他主动思考的结果。当时锁老师提出了水凝胶作为离子导体这种材料,应用让他们自己找。当时程思博参考了各种电子器件设计的相关文献。“通过这种自己找研究方向,老师提供一定的指导和建议的方式,不仅让我少走了很多弯路,而且培养了我对科研的兴趣,让我有动力去做自己想做的科研,维持一个良好的工作状态。”

也正是由于兴趣驱动,实验室的每个人都全身心地投入到自己喜爱的学术研究中,不知疲倦。团队里也相继产出了离子导线、磁驱动机器人、柔性显示屏、柔性触摸屏、柔性人机接口等研究成果。

“我从没要求过学生什么时间来实验室。学生这么‘拼’,是因为这样的研究是他们感兴趣的,这才是支撑他们拼搏的源动力。”卢同庆说。

作者:胡晓楠
编辑:星 火

 
 
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