导师团队
560 力学与航空航天学院

力航 | 解兆谦教授课题组

发布时间:2026-06-03 作者:


 

【导师简介】

解兆谦,教授、博士生导师。国家级人才青年项目获得者、辽宁省“兴辽英才计划”青年拔尖人才、辽宁省优秀科技工作者、大连市杰出青年科技人才。2006年、2013年于大连理工大学工程力学系分别获得学士学位、博士学位。2013~2019年在清华大学、美国西北大学从事博士后研究。2019~2020年受聘香港城市大学任高级研究员。2020年2月起任大连理工大学工程力学系教授。英国皇家学会会刊《Proceedings of the Royal Society A》编委。

研究方向面向国家重大需求和学术前沿,聚焦柔性电子结构/器件的创新性力学设计、理论方法创新及其在生命健康等领域的应用。着力解决柔性电子技术面临的主要挑战问题:器件的可延展柔性化、器件与人体界面的力学调控、低功耗功能结构设计、稳定的无线操控与供能天线设计等。2021~2025年被Expertscape网站认定为无线技术领域世界级专家(排名第1)。相关研究成果已发表SCI论文120余篇(3篇ESI热点论文,15篇ESI高被引论文),其中以第一/通讯作者发表Nature/Science正刊论文4篇,Nature/Science子刊论文20余篇。SCI他引9000余次,H指数55。研究工作多次受到Nature、Science、BBC、CNN、中国日报网等专业期刊及媒体的广泛报道。

课题组团队由解兆谦教授领导,目前在站博士后1名,博士研究生8名,硕士研究生10余名,形成创新能力突出的科研梯队。

 

解兆谦 教授 硕士/博士生导师

 

 

 

课题组成员合影

 

主要研究方向:

软物质与柔性结构力学

面向虚拟增强现实的触觉皮肤电子及其应用

面向生命健康领域的柔性电子及其应用

柔性电子结构/器件的创新性力学设计理论与方法


【科研展示】

科研项目:

国家海外高层次人才引进计划-青年项目:柔性电子力学,2021-2023

国家自然科学基金面上项目:面向人体组织健康/康复检测的无机柔性电子力学结构设计,2021-2024

国家自然科学基金面上项目:结合多稳态与压扭耦合机制的多激励触觉复现皮肤电子设计,2025-2028

辽宁省兴辽英才计划青年拔尖人才:人体触觉多刺激模式激励器设计,2021-2023

大连市杰出青年科技人才:面向人机共融的柔性皮肤电子设计与制备,2022-2024

 

实验室部分设备展示

科研成果:

代表性成果1.面向虚拟增强现实的触觉皮肤电子及其应用

1研发了无线、无源、超薄、低功耗、人体可集成触觉皮肤电子(Nature,2019,ESI热点论文),首次将复杂触觉引入

到虚拟/增强现实(VR/AR)领域。器件通过机械微振动的方式,实现其可编程通信以及身体的触感输入,并应用于社交媒体、假肢控制、电子游戏等领域。

 

皮肤集成的虚拟和增强现实无线触觉系统,Nature,2019

2研发了一种基于生物弹性状态恢复的无线、低功耗、多刺激模式触觉皮肤电子器件(Nature,2024),通过力-电-磁控制的双稳态及压扭耦合结构力学设计,实现对皮肤不同深度触觉机械感受器的动态和静态、法向力和剪切力的多模式激励,在视觉、平衡感和触觉感官替代中存在广阔的应用前景。

 

利用生物弹性状态恢复的双稳态压扭耦合感官替代系统,Nature,2024

3研发了具有精确传感和触觉反馈功能的人机交互皮肤电子闭环系统(Science Advances,2022,ESI高被引论文),通过器件的柔性结构力学设计,突破了传统人机交互界面可穿戴性、舒适性和功能性等方面的限制,在非接触式生物样本采集、传染病患者护理等方面展现出巨大的潜力。

4研发了力学机械、温度、电刺激多模式无线触觉再现皮肤电子(Nature Electronics,2023),结合机械刺激、温度刺激以及电刺激,复现虚拟世界中物体的精细粗糙度、宏观粗糙度、温度、硬度以及粘度,展现出高度的真实感,为未来人机/虚拟增强现实交互提供了全新可能。

 

无线人机界面电子皮肤,Science Advences,2022

 

皮肤集成的多模态触觉界面,Nature Electronics,2023

 

代表性成果2.面向生命健康领域的柔性电子及其应用

1研发了无线、超薄、可与婴儿皮肤亲密贴合的早产儿重症监护皮肤电子(Science,2019,ESI热点论文),通过对器件的力学结构和电磁学设计,实现了对新生儿生命体征的准确、无伤监测,避开了核磁共振成像(MRI)的工作频率,消除了器件在MRI扫描过程中对电磁场的干扰、图像伪影和寄生加热效应。

2研发了新型靶向、生物可吸收、免缝合、微流控疼痛阻滞柔性电子器件(Science,2022),可通过控制指定区域内液体的汽化,实现任意深度神经的迅速降温以达到神经传导阻滞的效果,有望替代阿片类止痛药实现无损伤的精准阵痛效果。

 

 

应用于早产儿重症监护的皮肤/柔性电子器件,Science,2019

 

疼痛阻滞柔性电子器件

Science,2022

3研发了柔软、轻巧的机械-声学信号实时监测无线生物电子器件(Nature Biomedical Engineering,2020,封面,ESI高被引论文)。结合智能算法实现对心脏活动、说话、吞咽、走路状态、心率、呼吸频率、能量强度以及睡眠等行为的实时监测。

 

柔性机械声学微电子监测人体体征信号,

Nature Biomedical Engineering,2020

4研发了新一代全植入式无线微型光遗传柔性微电子器件(Nature Neuroscience,2021,ESI高被引论文),实现了对动物自然行为的无干扰光遗传行为研究,证实了内侧前额叶皮质的脑间神经元活动同步性可驱动动物群体的社会偏好,为动物群体行为学的光遗传研究提供了崭新的手段。

 

无线柔性光遗传学微电子控制小鼠社交行为,Nature Neuroscience,2021

5研发了生物可吸收、弹性和高导电性的心脏贴片(Advanced Science,2023),作为心脏组织再生的机械和电支撑层。提供了足够的弹性性能以支持心脏组织的收缩功能,并验证了贴片具有良好的导电性,为治疗改善心肌梗死后的心脏功能提供了简单有效的选择。

 

生物可吸收、导电和机械兼容的心脏贴片设计,Advanced Science,2023

 

代表性成果3.柔性电子结构/器件的创新性力学设计理论与方法

针对柔性电子结构/器件的设计与应用,提出了系列设计理论与方法。代表性成果:1建立了变形/应变作用下,定量化液体汽化相变驱动的微流体冷却器冷却效果的理论模型,将包含15个参数的复杂物理问题简化为仅包含无量纲空间坐标和流速的简单问题(JMPS,2024);2建立了可延展柔性天线的力-电磁理论模型,将该复杂问题的近20个参数简化为4个无量纲参数,指导柔性天线设计以提升其力学/电磁学稳定性(JMPS,2024);3提出了可控的三维结构确定性微折叠策略,可以在微米到厘米范围内,实现软/硬材料的三维介观结构装配,为开发新型微型电子器件提供指导(Science Advances,2022)。

 

液体汽化相变驱动微流体冷却器的冷却效果理论模型,JMPS,2024

 

可延展柔性天线的力-电磁理论模型

JMPS,2024

 

基于微折叠的可控三维结构设计

Science Advances,2022


【培养特色】

课题组现有在读研究生23人,其中包含博士研究生8人,硕士研究生17人,生源覆盖985/211高校,形成学术型与专业型并重、本-硕-博贯通的多层次人才培养体系。

课题组注重研究生全面发展,以科研项目为载体,培养扎实的理论功底与独立的科研能力;通过课题组文化建设、学术诚信教育等,塑造严谨求实的科学精神;鼓励跨学科选修课程、参与交叉课题,提升解决复杂问题的综合素养。

课题组将针对学生兴趣,为其量身定制培养方案,并提供丰富的科研津贴;将为优秀研究生提供到国内外(美国、香港)顶级高校和研究所交流学习、深造、工作的机会;实验室设施完备,资源丰富,有足够能力支持学生展开感兴趣的相关工作;优秀毕业生可推荐到相关科研院所、以及新松、腾讯、华为等高科技产业相关研发部门工作。


【育人成果】

2023届 硕士 卡特彼勒无锡技术研发中心

2023届 硕士 大连理工大学硕博连读

2024届 硕士 上海飞机设计研究院

2024届 硕士 深圳平湖实验室

2024届 硕士 大连理工大学读博深造

2025届 硕士 大连理工大学硕博连读

2025届 硕士 大连理工大学硕博连读

2025届 硕士 昆士兰科技大学读博深造

2025届 硕士 上海宇量昇科技有限公司

2025届 硕士 吉利控股集团中央研究院

2025届 硕士 上海航天设备制造总厂有限公司


【招生事项】

招生导师

硕士生导师:解兆谦

博士生导师:解兆谦

招生专业

学位类型

专业代码

专业名称

研究方向

招生学生类型

学术学位

080100

力学

 

硕士/博士

专业学位

085501

机械工程

 

硕士/博士

专业学位

085503

航空工程

航空力学与工程

硕士/博士

专业学位

085504

航天工程

航天力学与工程

硕士/博士

专业学位

085903

海洋工程

 

硕士/博士

 

联系方式

箱:zxie@dlut.edu.cn

 

 

上一条:力航 | 李明教授团队 下一条:力航 | 于晓洲教授团队

关闭