智能制造专题：做有“生命”的制造 形状记忆材料的环境响应变形机制及其在4D打印中的应用研究

• 适合年级 (Grade): 高中生/大学生

• 适合专业 (Major): 对智能制造、增材制造、4D打印、材料工程、金属材料、高分子材料、自组装等方向感兴趣的学生

• 建议具备物理、化学知识基础

• 中文授课英文ppt，建议具备较好的英文阅读基础

南洋理工大学 QS专排亚洲Top1

H老师 终身教授 博士生导师

剑桥大学 博士

在该领域发表了超过200篇期刊论文，受邀为超过160家国际期刊审稿

研究方向：先进的形状记忆材料与技术；自愈合、可降解材料与应用

专注于将多年来积累的经验和开发的各种新材料转化为产品，拥有超过25年从事聚合物和金属材料的开发和应用研究经验。现为多家国际期刊的编委，并受邀给超过160家国际期刊审稿及为多个基金机构/学术组织（如美国化学协会，欧盟委员会的Cofund计划）担任评审工作，发表有200篇期刊论文及两本专著，并多次受邀撰写形状记忆材料方面的综述及编辑形状记忆材料及技术的特刊。获40余项中国和美国授权专利，主持新加坡国防部、教育部及科技部和德国宝马公司等多个项目。

随着智能制造技术的飞速迭代与增材制造领域的不断创新，形状记忆材料凭借其独特的动态响应特性，成为实现结构智能化、功能动态化的核心支撑。它能够在特定外界刺激下完成预设形状转变，为 4D 打印从 “静态成型” 迈向 “动态功能” 提供了关键材料基础，展现出在智能装备、柔性器件等领域的巨大应用价值。

本课程将深入解析形状记忆材料（特别是形状记忆合金和形状记忆聚合物）的背景、特性、应用和发展趋势。您将系统学习形状记忆合金和聚合物的性能及其在智能制造领域的应用，并掌握建模方法，展望未来发展趋势。课程将助您：

了解形状记忆材料的科学原理和发展历程

掌握核心技术与研究方法

培养创新思维与解决能力

探索形状记忆材料在增材制造、4D打印、智能制造、航空航天、医疗器械、汽车工业、建筑材料等领域的应用前景

• 形状记忆材料概述：形状记忆材料的定义、类型和形状记忆效应；形状记忆材料的工作机制；形状记忆材料的应用概述

• 形状记忆合金：形状记忆合金的相变原理；常见形状记忆合金；形状记忆合金的性能指标；形状记忆合金的应用

• 形状记忆聚合物：形状记忆聚合物与形状变化效应的区别；形状记忆聚合物的类型；形状记忆聚合物的工作机制；形状记忆聚合物的主要性能指标

• 形状记忆材料的应用：先进形状记忆技术简介；形状记忆聚合物在舒适适配、医疗设备、电子、防伪、光学器件、自组装、回收等领域的应用案例；形状记忆聚合物在4D打印中的应用；快速增材制造技术简介

• 形状记忆材料的应用案例：医学领域：血管支架、正畸器材、手术器械、药物输送等；航空航天领域：自适应结构、智能材料、驱动器等；建筑领域：自修复材料、自适应结构等；其他领域：传感器、驱动器、智能材料等

• 项目答辩与点评：学生项目汇报与答辩、导师点评与指导

• 6周【在线小组科研+全球就业力大师课】+5周论文指导，共126课时

• 1500字左右的项目报告

• 优秀学员获得主导师推荐信（8封网推）

• 项目结业证书

• EI/CPCI/Scopus/ProQuest/Crossref/EBSCO或同等级别索引国际会议全文投递与发表指导或者CNKI检索的英文普刊全文投递与发表指导