南方科技大学材料科学与工程系项晓东

joke

项晓东,南方科技大学教授，国际组合材料科学共同发明人，1994 开创组合材料研究新领域，1996 年与“JAVA”计算机语言分别获美国《Discover》杂志“的计算机硬件及软件“技术创新奖”。以第一作者或通讯作者在 Science 与 Nature 杂志发表 9 篇文章。曾在美国伯克利国家实验室及 SRI International 等机构主持合计超过 1.5 亿元的美国能源部、国防部及国家健康局 (NIH) 研究及技术创新研发项目。拥有超过 120 项有关组合材料芯片制备合成及表征方法、功能材料在半导体器件、医疗应用以及太阳能技术等方面的美国、国际专利及 50 项中国专利。在美国硅谷创办 Symyx、Intematix、Xradia 等多家成功高科技企业。1999 年担任以“发现和优化新材料的集成组合方法”为主题的第 118 次香山科学会议执行主席之一并作高通量组合材料实验研究的专题报告。2011 年在中国工程院主办的以“材料科学系统工程”为主题的材料基因组咨询会议上作了高通量组合材料芯片技术的专题报告。参与中国工程院《中国版材料基因组计划》和中国科学院《中国版材料基因组与高端制造业计划》重大咨询报告撰写工作。2014 年其团队所开发的新一代组合材料芯片技术使材料的合成和筛选由“一锅一炒”变为“万锅同炒”，效率迅速提升 1000 到 100000 倍，从而把研发新材料的时间最短压缩至一周。2015 年 8 月担任宁波国际材料基因工程研究院荣誉院长。
学习经历
1989年  美国肯塔基大学固体物理    博士
1985年  中国科学院高能物理研究所理论物理硕士      硕士
1977年  南京通讯工程学院          学士

工作经历
2016年至今  南方科技大学材料科学与工程系    教授
2000年-2007年  斯坦福大学国家研究院从事新材料研发    资深研究员
1994年-2000年  美国劳伦斯伯克利国家实验室从事新材料研发  PI
1993年-1994年  佐治亚州立大学物理系  副教授
1989年-1992年  美国加州伯克利大学物理系  博士后

创业经历
2008年-             中国上海益科博能源    聚光光热发电                   创始人、董事长
2007年-2008年  中国上海e-Cube Technologies    聚光光伏发电  创始人、董事长、技术执行官
2000年-2007年  美国硅谷Intematix Corp. 高科技新材料研发        创始人、董事长、技术执行官

所获荣誉
2000年《R&D》研发杂志“研发 100 奖”（工业奥斯卡奖）
1996年《Discover》杂志 Technology Innovation Award in Computer Hardware Category

研究领域
传统“材料试错法”跟不上产业发展需求，从而启动了“基于大数据的人工智能材料开发”的新模式。人工智能通过学习密集型系统材料数据，可自行分析总结出“多参数复杂相关性”关系，从而快速预测、优选出具有目标性能的新材料。但该研究模式需要前所未有的海量数据产生和强大分析处理能力支撑。本课题组重点研究高通量制备与表征技术，其中包括能实现跨尺度、全链条的适用于开发高性能半导体、金属、功能陶瓷、高分子材料的“一维、二维、三维”高通量材料制备技术，能够快速完整地表征材料结构、成分、价态、配位、光、电、热、磁、力性能的高通量远场光探针实验室及同步辐射表征技术，深度神经网络机器学习。并将材料基因组技术应用于非晶合金、高温合金、相变存储、碳纤维、催化材料等应用研究。


近期论文
[1] X.-D. Xiang, Xiaodong Sun, Gabriel Briceno, Yulin Lou, Kai-An Wang, Hauyee Chang, WilliamGregory Wallace-Freedman, Sung-Wei Chen, Peter G. Schultz, "A Combinatorial Approach to Materials Discovery" Science 268, 1738 (1995).
[2] Yalin Lu, Tao Wei, Frederick Duewer, Yanqing Lu, Nai-Ben Ming, P.G. Schultz, and X.-D. Xiang, “Nondestructive Imaging of Dielectric Constant Profiles and Ferroelectric Domains with a Scanning Tip Microwave Near-Field Microscope” Science 276, 2004 (1997).
[3] X.-D. Xiang, J.G. Hou, W.A. Vareka, R. Mostovoy, A. Zettl, Marvin L. Cohen, "Synthesis and Electronic Transport of Single Crystal K3C60" Science 256, 1190 (1992).
[4] Gabriel Briceno, Hauyee Chang, Xiaodong Sun, Peter G. Schultz, and X.-D. Xiang, "Discovery of a Class of Cobalt Oxide Magnetoresistance Materials Using Combinatorial Synthesis" Science 270, 273 (1995).
[5] X.-D. Xiang, J.G. Hou, Vincent H. Crespi, A. Zettl, and Marvin L. Cohen, "3-Dimensional Superconducting Fluctuation Conductivity in Single Crystal K3C60 and Rb3C60" Nature 361, 54 (1993).
[6] X.-D. Xiang, W.A. Vareka, A. Zettl, J.L. Corkill, T. W. Babee III, Marvin L. Cohen, N. Kijima and R. Gronsky, "Tuning High-Tc superconductors via Multi-stage Intercalation" Science 254,1487 (1992).
[7] Young K. Yoo, Fred Duewer, Haitao Yang, Dong Yi, and X.-D. Xiang, “Room Temperature Electronic Phase Transitions Observed in the Continuous Phase-Diagrams of Perovskite Manganites” Nature 406, 704, (2000).
[8] X.-D. Xiang, S. Mckernan, W. A. Vareka, A. Zettl, J. L. Conkill, T. W. Barbee III, and Marvin L. Cohen, "Iodine Intercalation of a High-temperature Superconducting Oxide" Nature 348, 145 (1990).
[9] Jingsong Wang, Young Yoo, Chen Gao, Ichiro Takeuchi, Xiaodong Sun, X-D. Xiang, Peter G. Schultz, “Discovery of a Novel Blue Photoluminescent Materials Using Combinatorial Libraries” Science 279, 1712 (1998).
[10] Xiang XD,Brill JW.“Frequency-Dependence of Elastic Anomalies in Charge-Density-Wave Conductors” Physical Review Letters 63, 1853-1856 (1989)
[11] Xiang XD,Vareka WA,Zettl A,Corkill JL,Cohen ML,Kijima N,Gronsky R .“Metallization of the Resistivity Tensor in Bi2Sr2CaCu2OX Through Epitaxial Intercalation” Physical Review Letters 68, 530-533(1992)

andan

水凝胶可应用于可穿戴电子设备、组织工程、可植入电子设备等。水凝胶的性能很大程度上取决于其化学组成。然而，为了增强和协同其机械力学性能、生物医学功能、电性能和自愈性能，越来越多的组分被添加到合成水凝胶的配方中，这使水凝胶性能的优化变成了一个巨大的挑战。

图1. 高通量合成方法及所采用的化合物

        作者利用高通量筛选技术系统研究甜菜碱水凝胶的组成-性质关系。探索了8种成分的作用，并制备了150多种水凝胶（图1），并对其性能进行了研究和比较。通过采用高通量筛选方法，得到了断裂伸长率约为4000％，断裂强度约为400 kPa，自愈效率约为100％的水凝胶。通过将水凝胶与PEDOT：PSS和AgNWs结合使用，制备了本征可拉伸和自修复的导电材料，并将其成功应用于LED电路和压力传感器（图2）。基于该水凝胶的导体以及电子皮肤在室温环境条件下均表现出令人印象深刻的快速自愈性能。
研究表明高通量筛选可以有效和系统地探索多种成分对聚磺酸甜菜碱水凝胶性能的影响，筛选出了具有出色机械力学性能和自愈合性能的聚磺酸甜菜碱水凝胶；并建立了一个材料-力学性能的数据表，供不同应用需求挑选材料成分。这项工作成功地将高通量合成方法扩展到水凝胶电子领域，并展示了可修复的柔性电子领域在材料开发和器件设计方面的新方向。本文的第一作者为南方科技大学、哈工大深圳联合培养硕士丁燕，通讯作者为南方科技大学教授项晓东、郭传飞和北京大学深圳研究生院助理研究员张超红。

图2. 水凝胶电极和基于水凝胶的电子设备的自我修复性能的展示

        本文以发表于Advanced Functional Materials。
        论文信息：High-throughput Screening of Self-Healable Polysulfobetaine Hydrogels and Their Applications in Flexible Electronics
Yan Ding, Haoqi Tang, Chaohong Zhang, Weixuan Li, Gang Li, Yuan Zhang, Chen Xu, Fu Zhao, Qiongyu Guo, Chuan Fei Guo, X.‐D. Xiang
        Advanced Functional Materials
        DOI：10.1002/adfm.202100489