吴开金,工程科学学院,近代力学系,副教授
主要研究方向为非均质结构断裂力学、界面力学和冲击动力学;AI驱动材料设计;多材料3D/4D打印等,以第一作者和通讯作者(含共同)将相关成果发表在PNAS、Nature Communications(2篇)、JMPS(2篇)、Advanced Materials(2篇)、Advanced Science、Matter、Chem等期刊,总引用860余次。
入选2021年度博士后创新人才支持计划,2022年度中国科学院优秀博士学位论文,2021年度中国科学院院长奖,2021年中国科学院特别研究助理资助,2020年和2018年研究生国家奖学金等。
主持国家自然科学基金面上项目和青年项目、安徽省自然科学基金青年项目、博士后创新人才支持计划、第72批博士后面上基金、中科大青年创新重点基金等项目6项;作为项目骨干参与国家重点研发计划纳米专项、国家自然科学基金重大研究计划等2项。
作为指导老师荣获第十届“青苗杯”创业大赛安徽省金奖、中国科大第九届节能减排创新大赛特等奖、中科大雏鹰和雄鹰创新创业基金等,个人荣获中科大暑期“三下乡” 社会实践活动优秀指导教师标兵等。
课题组诚邀有兴趣的本科生,研究生和博士后加盟,有应用力学,材料,物理背景的优先考虑!有意者请联系 wukaijin@ustc.edu.cn
全部论文列表
代表性论文
I-发展表征仿生界面和结构失效演化的多尺度/多场耦合断裂力学模型,结合增材制造和原位观测技术,建立基于裂纹路径调控的力学性能优化机理与设计方案
[1] Kaijin Wu, Zhaoqiang Song, Shuaishuai Zhang, Yong Ni*, Shengqiang Cai, Xinglong Gong, Linghui He, and Shu-Hong Yu. Discontinuous fibrous Bouligand architecture enabling formidable fracture resistance with crack orientation insensitivity. Proceedings of the National Academy of Sciences 117, 27 (2020): 15465-15472. (被引超百次)
【中科大官网】中国科大提出“矛与盾”式生物竞争启发的高韧性微结构力学设计方案 【中国科学报】螳螂虾锤击贝壳 矛与盾增韧材料
【羊城晚报】“矛与盾”终于“握手言和” ——中科大研究者从自然界得到启示,设计出高韧性复合材料 【中科院之声】
[2] Kaijin Wu, Zhaoqiang Song, Mengqi Liu, Zewen Wang, Siming Chen, Shuhong Yu, Linghui He and Yong Ni*. Distorting crack-front geometry for enhanced toughness by manipulating bioinspired heterogeneity. Nature Communications 16 (2025): 194.
【中科大官网】中国科大揭示非均质结构中三维扭曲裂纹的形成与增韧机制 【EurekAlert!】Researchers reveal toughening mechanism of crack front in bioinspired materials
[3] Mengqi Liu, Yu Zhen, Yi Sun, Linghui He, Kaijin Wu*, and Yong Ni*. Universal shielding effect of curvature on two interacting cracks. Journal of the Mechanics and Physics of Solids 179 (2023): 105389. (*通讯作者)
[4] Kaijin Wu, Zhaoqiang Song, Linghui He, and Yong Ni*. Analysis of optimal crosslink density and platelet size insensitivity in graphene-based artificial nacres. Nanoscale 10, 2 (2018): 556-565. (封面文章)
[5] Yu Zhen, Kaijin Wu*, Yuyang Lu, Linghui He, and Yong Ni*. A thermodynamically-consistent non-isothermal phase-field model for probing evolution of crack propagation and phase transformation. International Journal of Mechanical Sciences (2024): 109122. (*通讯作者)
II-发展轻质点阵超材料的多尺度断裂力学理论与仿真模型,结合增材制造和原位观测技术,提出材料组分和结构调控的轻量化、强韧化力学超材料设计机制与方案
[6] Zhaoqiang Song#, Kaijin Wu#, Zewen Wang, Linghui He, Yong Ni. Fracture Mechanics of Bi-material Lattice Metamaterials. Journal of the Mechanics and Physics of Solids, 192 (2024):105835.(#第一作者)
[7] Huijuan Zhan#, Kaijin Wu#, Yalin Hu, Jianwei Liu, Han Li, Xu Guo, Jie Xu et al. Biomimetic carbon tube aerogel enables super-elasticity and thermal insulation. Chem 5, 7 (2019): 1871-1882. (#第一作者)
【中科大官网】中国科大研制仿北极熊毛发的隔热气凝胶 【国家自然科学基金委员会】基金成果快讯 【中国新闻网】中国科大仿北极熊毛发成功研制一种保温材料
【EurekAlert!】A polar-bear-inspired material for heat insulation 【PhysicsWorld】Polar bears inspire insulating aerogel
[8] Shiqi Guo, Kaijin Wu#, Chengpan Li, et al. Integrated contact lens sensor system based on multifunctional ultrathin MoS2 transistors. Matter 4,3 (2021):969-985. (#第一作者)
III-建立表征仿生材料动态损伤耗能的抗冲击动力学模型,结合多材料3D打印和激光雕刻等增材/减材制造技术,提出优化锂电池隔膜、透明玻璃等防护材料抗冲击性的力学方案
[9] Kaijin Wu, Zhijun Zheng, Shuaishuai Zhang, Linghui He, Hongbin Yao, Xinglong Gong, and Yong Ni*. Interfacial strength-controlled energy dissipation mechanism and optimization in impact-resistant nacreous structure. Materials & Design 163 (2019): 107532. (被引63次)
[10] Kaijin Wu, Yonghui Song, Xiao Zhang, Shuaishuai Zhang, Zhijun Zheng, Xinglong Gong, Linghui He, Hong‐Bin Yao, and Yong Ni*. A prestressing strategy enabled synergistic energy‐dissipation in impact‐resistant nacre‐like structures. Advanced Science 9, 6 (2022): 2104867.(被引26次)
【AdvancedScienceNews】预应力协同耗能策略增强仿珍珠层结构抗冲击性能
[11] Xiao Zhang#, Kaijin Wu#, Yong Ni, and Linghui He. Anomalous inapplicability of nacre-like architectures as impact-resistant templates in a wide range of impact velocities. Nature Communications 13, 1 (2022): 7719.(#第一作者)
【中科大官网】中国科大发现仿贝壳结构抗冲击性能弱化现象 【科技日报】科学家提出设计抗冲击性仿贝壳结构新策略
[12] Yonghui Song#, Kaijin Wu#, Tian‐Wen Zhang, Lei‐Lei Lu, Yong Guan, Fei Zhou, Xiu‐Xia Wang et al. A nacre‐inspired separator coating for impact‐tolerant lithium batteries. Advanced Materials 31, 51 (2019): 1905711.(#第一作者,被引84次)
【中科大官网】中国科大仿珍珠母层隔膜提升锂电池抗冲击性能 【中国科学报】中国科大仿珍珠母层隔膜提升锂电池抗冲击性能 【EurekAlert!】
[13] Zhang, Xiao, Jianyu Zhou, Kaijin Wu*, Shuaishuai Zhang, Lili Xie, Xinglong Gong, Linghui He, and Yong Ni*. Simultaneous Enhancement of Thermal Insulation and Impact Resistance in Transparent Bulk Composites. Advanced Materials (2024): 2311817.(*通讯作者)
【中科大官网】中国科大构建综合性能提升的仿生复合玻璃 【Tech Xplore】Novel design enhances thermal insulation and impact resistance in composite glass
【AZOM】Novel Glass Composite Offers Superior Thermal Insulation