【2020年#TR35# 中国入选者、南方科技大学副教授刘吉：具有极端力学行为的水凝胶3D打印设计与制造】

传统的人造复合材料都是通过高温烧结来实现，耗能高且适用范围有限；而大自然的复合材料（如骨骼、贝类等）都是在较为温和的湿润环境下，通过生物酶的调控来实现多尺度等级结构的构筑，其力学行为远高于各类合成复合材料。南科大刘吉团队结合水凝胶3D打印和酶诱导生物矿化制备具有极端力学行为的功能材料，实现3D打印软质水凝胶材料（模量为125kPa）到硬质复合复合材料的转变（150MPa）。

该研究团队开发了一系列具有剪切变稀和应力屈服的载酶水凝胶墨水，实现各类精细水凝胶结构的3D打印制造；同时，在碱性磷酸酶（ALP）的诱导下甘油磷酸钙（CaGP）水解，在水凝胶内部沉积磷酸钙纳米颗粒，最终获得矿物质含量达50%的复合材料，杨氏模量高达150MPa。

受启发于人体组织的结构性能关系，南方科技大学机械与能源工程系副教授刘吉开创性地提出软材料的极限性能设计理念，并首次实现了抗疲劳人工生物材料和粘合界面的构建，解决人体技术领域相关材料和界面的设计与制造问题。刘吉教授曾入选2020年《麻省理工科技评论》“35岁以下科技创新35人”（#TR35# ）中国评选。

2022年《麻省理工科技评论》“35岁以下科技创新35人”中国评选的报名火热进行中，将于6月30日截止，欢迎前往TR35 中国官网 (http://t.cn/A6X6CgSn) 参加！#TR35# 中国旨在选拔各前沿科技领域具有国际影响力的卓越青年华人，并为这些青年科学家搭建一个高度国际化的舞台。成功入选“35岁以下科技创新35人”中国的青年科学家也将自动成为TR35全球社区的一员。

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