近日，我校物理系陈朗教授课题组题为《Negative Poisson’s ratio in modern functional materials》的综述在国际著名学术期刊《Advanced Materials》（影响因子18.96）在线发布。该综述系统地总结了负泊松比材料的最新研究进展，分析了应变，微观结构等调控材料泊松比的方法。最后阐述了各种功能材料中多种负系数特性（负泊松比，负热膨胀以及负压缩性）以及它们之间可能的共存现象，并提出了负泊松比材料的潜在研究方向和调控泊松比的新方法。

陈朗教授正在做实验

          作为基本的弹性变量，泊松比（Poisson’s ratio）定义为在垂直与加载方向与加载方向之间的形变量比值。它表征了材料在载荷作用下发生形状畸变或者体积变形之间的竞争，为衡量材料受力下的弹性形变提供了最基本的度量标准，并在材料和力学等领域得到广泛的应用。

          自从200多年前法国科学家泊松最先提出和指出这个概念以来，泊松比作为力学领域的基础参数之一，一直是衡量材料形变的一项重要指标。同时泊松比与材料的其他力学性能密切关联，比如杨氏模量和体积模量。所以泊松比数值（大小）直接影响材料的力学相关性能。但日常生活和实验结果表明自然界中绝大部分材料表现出正泊松比（0～0.5）。近年，负泊松比（是指材料在拉伸时其侧面会反常地膨胀，或者被压缩使该材料膨胀 Negative Poisson’s ratio（NPR）），也开始广受关注，成为负系数材料的重要一支。相对于传统具有正泊松比的材料，负泊松比材料能大大强化力学性能：能增强材料的剪切模量、增加平面应变断裂韧性、增大压痕阻力、甚至损失后可以自修补等等。基于这些优异的性能，负泊松比材料在功能材料中扮演重要的角色，在航空、军事、机械材料、传感器等行业具有广泛应用的一个领域。

          陈朗教授和深圳大学材料学院黄传威博士合作，综述了负泊松比材料的研究进展,包括负泊松比材料理论研究、天然和人工制备，特别是当前各类热门材料（包括生物材料，有机大分子材料，3-D打印材料，金属有机骨架材料和碳纳米管、黑磷以及诸多电子氧化物外延薄膜等低维材料）的负泊松比现象。分析了负泊松比材料所具备的几何/内在晶体结构，确定材料结构-负泊松比特性之间的关系。探索泊松比随材料结构和外界环境（温度和压强）的可变性，通过比较各类调控方式，寻找负泊松比材料，并对未来负泊松比材料的力学性能研究及应用进行了展望。

          通过回顾这些工作，作者强调了材料泊松比随结构/外场的可变性，尽管这是探索负泊松比的最有效手段之一，而这点往往被大家忽略（通常认为某类材料的泊松比是常数）。我们相信，可调控的负泊松比现象将会为新材料的研究打开了一扇窗户，并为基于负泊松比的力学相关材料提供新的思路和发展。相关论文在线发表在Advanced Materials (DOI:10.1002/adma.201601363)上，并将获得Materials Review in China的独家报道。

          陈朗教授加入南科大以来，其课题组已经发表包括Nature communnications在内的多篇一流期刊论文。相关科研工作得到了科技部专项、国家自然科学基金、南方科技大学、深圳市科创委基础研究项目以及南山区科技局的支持。

          论文地址：http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201601363/full

供稿：物理系