科研团队
土井正男


美国工程院院士


瓯江实验室资深PI

英国物理学会荣誉会员

邮箱:doi.masao@a.mbox.nagoya-u.ac.jp


个人简介


20225月,加盟瓯江实验室,担任研究员。他发展了从材料的微观结构角度出发解释软物质(聚合物、凝胶、液晶、溶胶等)复杂体系的力学性能的基础理论,迄今为止发表近338篇学术论文,其中14篇的单篇SCI引用超过200次,最高单篇引用为1270次,另有两篇引用分别为971次和857次。另外出版英文学术专著3部,日文专著3部。在早期工作中,他阐释了流体聚合物复杂体系的粘弹性行为与其分子结构(如分子量、分支、刚度等)之间的联系。19781979年,他以第一作者身份和剑桥前卡文迪许实验室主任、玻尔兹曼奖获得者S.F.Edwards爵士在J.Chem.Soc.Faraday Trans.II上连续发表的四篇论文,后被称为Doi-Edwards理论,已经成为高分子科学里程碑式成果。此外,他还研究了在非平衡状态下的软物质的诸多问题,如流变、扩散及相变等,并在这些方面做出了诸多重要贡献。


研究方向



软物质(如凝胶、高分子聚合物和胶体溶液等)的流变学特征。


1. 聚合物动力学中的Onsager原理





2. 液滴在惰性基底上的蒸发动力学






3. 非导电软物质材料中自由离子的非线性效应









参与项目


● 国家自然科学基金重点项目,溶剂蒸发效应对高分子薄膜结构影响的动力学研究,2015-2019(主持)



● 国际自然科学基金国际合作与交流项目,嵌段共聚物纳米印刷术:纳米图样和纳米结构的动力学研究,2015-2018(主持)



● 国际自然科学基金国际合作与交流项目,异质多层次流动的建模与计算及其在材料科学中的应用,2014-2019(参与)



● 国际自然科学基金国际合作与交流项目,嵌段共聚物膜的纳米结构和电导率研究:盐离子和电场共同作用机制,2019-2022(参与)









代表论著


1.Zheng B,Man X, Andelman D, Doi M. Enhanced Electro-actuation in Dielectric Elastomers:The Nonlinear Effect of Free Ions.  ACS Macro Letters 2021;10:498-502



2. Doi M.Onsager principle in polymer dynamics. Progress in Polymer Science 2021;112:101339.



3. Zhou J, Jiang Y, Doi M. Cross Interaction Drives Stratification in Drying Film of Binary Colloidal Mixtures. Physical Review Letters 2017;118:108002



4. Man X, Doi M. Vapor-Induced Motion of Liquid Droplets on an Inert Substrate. Physical Review Letters 2017;119:044502



5. Man X, Doi M. Ring to Mountain Transition in Deposition Pattern of Drying Droplets.  Physical Review Letters 2016; 116:066101.







Academic Monographs







个人荣誉





● 美国工程院院士



● 洪堡研究奖



● 美国流变学会宾厄姆奖



● 英国物理学会荣誉会员



● 日本高分子学会功績奖



● 日本流变学会奖



● 瑞宝中绶章



● 紫绶褒章

团队介绍


团队负责人:土井正男(Masao Doi)



团队成员:好村滋行(Shige Komura)、濑户亮平(Ryohei Seto)、李涛、赵志远



       本团队以土井正男院士为学术带头人,其中包括一名浙江省省级引进人才和一名温州市海外精英,在软凝聚态物理领域的理论研究,数值模拟和实验验证方面耕耘多年,积累了丰富的成果与经验。团队成员多次获得国家自然科学基金、浙江省基础公益研究计划资助,国际交流与合作频繁,拥有较强的国际影响力。



       未来将针对软凝聚态物理学与生物材料和医用工程领域中的关键科学技术难题,致力于促进具有显著影响力的软物质材料的研发和应用,推动物理学基础理论与生物学具体应用的交叉融合,实现软凝聚态物理领域中新理论、新技术、新方法的突破。



团队研究方向:



      研究方向一:Onsager变分原理的应用



      课题组致力于发展昂萨格变分原理,用以研究软物质体系的动力学过程。其中包括了高分子凝胶的溶胀过程、蒸发动力学、软物质结构的形成、界面科学等。







 研究方向二:非平衡态生物软物质的理论研究



课题组基于生物现象,从材料科学的角度阐述生物软物质的波动、结构和动力学。研究主要集中在三类软物质上: (i)两亲性软物质,(ii)非平衡软物质,及(iii)活性物质。我们目前已经取得了以下成就: (1)生物膜的结构、相行为和动力学,(2)开创结构流变学的研究,(3)细胞微流变学和异常扩散,(4)皮肤癌的模式形成。







 研究方向三:稠密悬浮液与流体力学的研究



稠密悬浮液的流变学和流体力学是一个具有挑战性的问题。细小粒子之间的耗散需要考虑一些特殊的力学约束,例如限制切向运动的接触力和粒子间流体的不可压缩性。我们通过引入全新的计算模拟方法,对稠密悬液流中的非平衡态物理学问题进行了深入研究。







研究方向四:构建具有复杂结构、形态和功能的新型软凝聚态材料



      课题组致力于构建不同结构、形态和功能的新型软凝聚态材料,横向扩展材料性能,纵向深挖它们的形成机制和稳定原理,并推广其在生物过程和工业领域的应用。具体研究课题包括:(1)多相液体材料的研发与应用,(2)通过软凝聚态物理方式研究生物过程的“相分离”机理,(3)探索微纳光子学和光谱学与软物质领域的深入结合。





招聘需求


       团队长期招聘物理及相关交叉领域优秀人才,岗位包括正副研究员、助理研究员和博士后。



       联系方式florencezhang@ojlab.ac.cn

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