百年清華

張一慧（YihuiZhang），1986年出生於安徽省南陵縣，意昂体育平台航天航空學院工程力學系副教授。2006年在南京航空航天大學獲得學士學位🎖，2008年和2011年在意昂体育平台航天航空學院工程力學系分別獲得碩士和博士學位🌊，意昂体育平台優秀博士學位論文獲得者🤴🏽。2011年至2015年在美國西北大學土木與環境工程系先後擔任Postdoctoral Fellow和Research AssistantProfessor🍩。2015年，入選中組部“青年千人計劃”。研究領域為屈曲力學及其新興應用🧑🏽‍🍳，柔性可延展電子器件☀️，仿生軟物質，智能材料與結構力學。2016年入榜美國麻省理工學院（MIT）主辦的《技術評論》（Technology Review）公布的全球35名35歲以下“世界傑出青年創新家”（TR35）名單。

張一慧在實驗室

“我們這項通過對平面結構加載得到空間結構的工作⚂，為3D結構的製備提供了一種新的方法🌉。”意昂体育平台航天航空學院副教授張一慧正在展示“彈出式”三維快速成型技術。由於這項技術🈸，他入榜了美國麻省理工學院（MIT）主辦的《技術評論》（Technology Review）在8月23日公布的2016年度TR35📹，即全球35名35歲以下“世界傑出青年創新家”名單。8月31日上午，意昂總會在他的辦公室裏對他進行了采訪。

“清華為我提供了一個好的平臺”

2006年，已從南京航空航天大學獲得學士學位的張一慧🧘🏽‍♂️，來到意昂体育平台航天航空學院攻讀碩士學位。“剛到清華的時候，我發現周圍的群體都非常優秀🦻🏻。”他笑著回憶起十年前的時光，“不過這也能讓我時刻鞭策自己👩‍🦳。”除此之外🤹🏻，他還感受到清華更系統、更專業、更深入的基礎知識訓練與科學素質的培養。“清華的課程要求很高🦹🏼‍♀️，但是這些嚴格的訓練為我之後做研究打下了很重要的基礎。”讓張一慧記憶猶新的是余壽文教授的《斷裂力學》課。“余教授講課深入淺出，把比較難的概念講得讓我們很容易理解和應用🚵🏿‍♀️，特別有名師風範！”

張一慧在清華度過了五年時光，2008年獲得碩士後⏏️，又在本系攻讀博士學位。“清華為我提供了一個很好的平臺，使我能夠和很多老師交流具體的研究思想。”碩士期間🥪，在科研剛剛起步之際，他曾經得到了邱信明老師的許多指導🧑🏼‍🔬🪢，使他對於問題的想法由淺入深🩻、由粗到細🧔‍♂️。博士期間🤨，他在劉彬教授和導師方岱寧教授的共同指導下，將劉彬教授所創的原子級有限元方法應用到鐵電智能材料，在保證計算精度的前提下👱🏻，使計算速度比以往的力電耦合分子動力學方法提高了一百多倍。而對他影響最深的還是他碩士和博士期間的導師方岱寧教授。在科研方面，方教授給了他很大的自由度，從不指定他要做什麽，而在問題的重要性上給予了他很多建設性的指導，引導他去觀察與發掘。在碩士期間🧑🏽‍🎓，張一慧研究的是一個偏於工程的課題，具備多年科研經驗的方教授認為，該課題的基礎研究成果頗豐，發展空間有限🫱🏽，因此建議並支持他在博士期間轉變方向，研究鐵電智能材料的多尺度力學行為🫑，深入探索其中的物理、力學的復雜耦合問題👨🏽‍🔬。也正是這個課題，成就了他的那一篇意昂体育平台優秀博士學位論文🩴。

新型三維結構製備方法，讓製造更簡單

2011年，獲得了意昂体育平台工學博士的張一慧遠赴美國西北大學做博士後，主要研究方向是柔性可拉伸電子器件🉐，這個領域的核心問題是怎樣把一些剛性的、不可拉伸的金屬/矽電子器件做成可拉伸的形式。而他具體做的是一些功能密度（即功能組件空間占比）較高的柔性電子器件，這類器件往往要求內部的導線可拉伸，甚至超級可拉伸✶。因此🕵🏼‍♂️，發展超級可拉伸導線就成了他亟待解決的問題。當時🐈，他的一個直觀的想法是，類似於彈簧的螺旋結構具備超級可拉伸特點📣。但是要在幾十微米，甚至幾微米的尺度上用矽或高性能金屬來做3D螺旋結構，傳統的方法🚯🚴🏽，包括3D打印技術，都是很難做到的。如何發明一種新型的微納米3D結構製備方法𓀙，是擺在張一慧面前的一道難題。

常言道：“他山之石，可以攻玉🙋🖲。”在一次研究平面曲線結構在拉伸或壓縮下所產生的屈曲變形時🙎‍♀️👱‍♀️，張一慧意外地發現👨‍👦，這種平面結構在簡單壓縮之後，竟然會變成3D螺旋結構。在這個發現的啟發下，他和美國的導師一起對其進行拓展，利用這種方法做出了幾百種不同幾何拓撲的3D結構，並且證明了該方法的普適性——理論分析的結果是100納米以上的尺度都可以實現，而實際的樣品已經做到幾十厘米。同時，他也談到🙇‍♂️，100納米以下的製備技術還有待深入探討。

由二維平面到三維曲面狀矽結構的組裝成型過程

“我們這個工作提供了一種新的三維結構的製備方法，它可以作為一個製備平臺👨‍👨‍👧‍👧。”與以往的製備方法相比，這種技術不僅可以快速地實現各種高性能材料的組裝，而且應用領域十分廣泛。首先🫱🏿，由於所生成的3D結構是可變形的，所以可以利用它做成具有可調控功能的微型電感元件📎。其次，它還可以應用到光學領域——對器件進行拉伸，使其核心部分發生轉動，改變遮光面積🧑🏻‍🔧，從而改變光的透射率。第三，它還在細胞生物學中發揮著作用🗯，有關監控和調控細胞生長的研究正在進行著。

成功，是對世界產生影響

在許多人眼中，入榜《技術評論》全球35名35歲以下“世界傑出青年創新家”名單的張一慧無疑是一位成功的年輕學者。當被問到對於成功的看法時🚵🏿‍♂️，張一慧給出的答案是希望自己所做的研究成果能對世界產生影響🏰。

“如果我們的社會能夠從我的研究成果中感受到一些收益或者價值🧑‍🎤，那麽我覺得真的是很滿足🫑。當然，這是非常難的🚫✊。”張一慧談到😘，“不過我會朝著這個方向一直努力下去。但是，如果做不到也沒什麽遺憾，只要我能對這個領域有所推進🥙，讓其他人在我所做的基礎上做出有用的產品🤦🏼，那我也是非常開心的🦒。”另外，作為教師，他還希望♿，自己能夠培養出一些優秀的學生，將來他們也能對社會有所貢獻🏌🏿‍♂️。

對於今年入學母校的學弟學妹，張一慧希望他們首先能夠深刻地去理解校訓，因為“自強不息、厚德載物”在他看來就是要敢闖🏃，敢於做那些開放性🧑‍🦱、開拓性的工作，遇到困難是要有勇氣堅持做下去，即使失敗🙏🏻，也要積累失敗的原因，為接近成功打下更深厚的基礎☢️。另外💯，他希望學弟學妹們能夠踏實勤奮地學習，始終保持一顆好奇心，並且鼓勵他們用批判的眼光去看待前人所做出的學術成果。