蛇年添福——我们与您共庆新年

From:                                            Date: 2025-01-01

天津大学可动结构实验室祝大家元旦快乐！
感谢大家一直以来对我们工作的关注与支持！
值此新年之际，我们怀着感恩与希望，送上五份特别的祝福，
让“五福”与蛇年的灵动相伴，为大家的新年添彩！
祝愿您及您的家人：
 理想如愿，蜿蜒向前，如灵蛇般执着追梦，未来可期！
青春常驻，活力满满，如蛇年的春意勃发，焕发新彩！
责任在肩，温暖相伴，如灵蛇般守护家园，彼此成就！
探索不止，勇敢逐新，如灵蛇般灵活敏锐，开辟新路！
创新无限，硕果累累，在蜿蜒的科研路上，再创新高！


（图片来源：千图网）

        这五份祝福，既是我们对蛇年的美好寄语，也是实验室一直以来坚持的精神所在。过去一年，我们在理想、青春、责任、探索、创新的引领下，收获了许多值得铭记的瞬间。接下来，让我们以“五福”为线索，回顾2024年的丰硕成果，共同展望未来的无限可能！

理想福
实验室内，理想为引，大家凝聚，共赴探索之旅

        2024年，可动结构实验室迎来了许多新面孔，他们带着对科研的热忱与理想，融入了我们的集体，为实验室注入了新鲜的活力，欢迎他们!

王天枢 博士后
tag：追松鼠选手
# 像追松鼠一样探索学术，忙活一阵，指不定哪天就有新发现呢？
蒋哲 博士生
tag：山脚下的登山爱好者
# 乐观面对困难，不论多高的山，总能爬上去的。
陶新睿 博士生
tag：自我驱动者
# 在忙碌中找到宁静，在挑战中找到快乐。
涂希能 硕士生
tag：ddl 大师
# 从感恩出发 从谦卑做起
张宸浩 硕士生
tag：南墙试撞员
# 人生如棋 落子无悔
刘佳明 硕士生
tag：身体建筑师
# 每一次呼吸，都是为了更强的自己

        同时，我们也送别了一批完成学业的小伙伴，他们跋山涉水，顺利毕业，带着成长与收获开启了属于自己的新征程，一起祝贺他们！

刘伟奇 博士
毕业去向：天津大学博士后
赵辰婕 硕士
毕业去向：航空工业一飞院
刘明略 硕士
毕业去向：北京航空精密机械研究所

        无论是新人的加入，还是老友的别离，都让可动结构实验室这个大家庭更加丰富多彩。

        理想让我们相聚，友谊让我们团结。在科研的间隙，我们也注重团队凝聚力的建设，团建等活动留下的欢声笑语，成为了大家记忆中难忘的精彩瞬间。这里既是追逐梦想的舞台，也是共享成长与欢乐的地方。


可动结构实验室2024年团建活动留影

青春福
实验室的青春，是一群心怀梦想、激情澎湃的科研追梦人

        2024年，可动结构实验室的青春在奖项的光辉中熠熠生辉。实验室的小伙伴们在各类学术竞赛和科研评比中屡获佳绩，这些荣誉不仅是个人无数个日夜坚持与努力的结晶，更是实验室集体智慧与拼搏精神的见证。

1. 博士生柴思博获批国家自然科学基金青年学生基础研究项目
        近日，国家自然科学基金委员会确定了2024年度国家自然科学基金青年学生基础研究项目（博士研究生）立项名单。可动结构实验室2021级直博生柴思博申请的国自然博士生项目《曲面折纸结构的折展设计与变形机理研究》获正式批准资助。

2. 柴思博、张悦豪、陈厚华三人荣获国家奖学金
        在2024年度国家奖学金评选中，可动结构实验室博士生柴思博、张悦豪和硕士生陈厚华凭借卓越的科研能力、突出的学术成果以及全面发展的优秀表现脱颖而出，荣获这一国家级殊荣。

3. 顾元庆博士学位论文荣获2023年多体系统动力学卓越博士论文奖（Multibody System Dynamics Outstanding PhD Thesis Prize）
        多体系统动力学杰出博士论文奖，也称为拉格朗日奖，用于表彰多体动力学领域的最佳博士研究，由IFToMM多体动力学技术委员会于2017年设立，旨在表彰年轻研究人员（35岁以下）在科学生涯早期取得的突出成就，该奖项每年颁发一次，以表彰由评估委员会评选的上一年最成功的多体动力学博士论文，自2017年设立至今，全球共有9人荣获拉格朗日奖。

4. 徐楚涵荣获第九届软体机器人大会“优秀海报二等奖”与“绿色环保创意奖”

5. “柴思博荣获国际工程科学协会年会（SES 2024）“Best Poster Content”

6. “基于折纸的可重构天线结构”获得第24届中国机构与机器科学及应用会议“启先最佳报告专项奖”

责任福
责任，不只是深耕学术，更是对社会的承诺与实践

        2024年，我们始终坚持让“可动结构”从实验室走向更广阔的世界。

1. 责任驱动技术应用：参展2024可持续社会价值创新大会：“折纸”帐篷背后的硬核科学
        12月3日，2024可持续社会价值创新大会（S大会）在北京举行。陈焱教授作为腾讯公司发起的新基石科学基金会“科学探索奖”获得者，受邀展出折纸帐篷、三浦折叠等折纸技术。展览作为新基石基金会四项代表性研究成果之一，向公众、企业界、政府部门、联合国代表展示了折纸与机构学研究对于工业和全社会的价值。

        与会观众无不对折纸技术感到好奇与惊叹，原来儿时大家都玩过的折纸，纸飞机千纸鹤，背后竟是如此广阔的研究，有如此丰富的内容，能为如此广泛的工程和社会应用提供价值。

2. 面向未来的传承：陈焱教授以责任践行科普，荣获“全国科普工作先进工作者”称号
        2024年8月16日，陈焱教授荣获“全国科普工作先进工作者”称号。
        该称号由科技部、中央宣传部、中国科协授予、旨在表彰在弘扬科学精神，普及科学知识，加强国家科普能力建设，加快建设科技强国，推动实现高水平科技自立自强工作中作出了积极贡献的先进个人。

        多年来，陈焱教授深入全国各地中小学校园，开展了丰富多彩的科普宣讲，有效提升了学生的科学素养并拓宽了学生的知识视野，曾远赴甘肃省宕昌县大寨村，参与“留筑”梦想夏令营，传播科普知识，助力当地乡村振兴。在《强国课堂》系列讲座中，陈焱教授以“探寻折纸背后的科学密码”为题，向公众揭示了传统折纸艺术与现代科技融合的奥秘，展示了科学与艺术交织的独特魅力。在《格致论坛》的讲座中，陈焱教授以“硬核折纸指南：从艺术走向科学”为主题，详细介绍了基于折纸结构的工程装备，强调了折纸艺术在跨学科领域的广泛应用和深远影响，促进了科学知识的跨界传播。此外，还参与编写了《我们中国了不起：超厉害的科学力量》，进一步推动了科学知识的普及。

3. 面向未来的传承：积极参与实验室开放日活动
        可动结构实验室始终关注本科生创新意识的培养。为了引导低年级本科生了解专业及学科前沿，领悟天津大学“实事求是、矢志创新”的精神，坚定“科技兴国、科技强国”的信念，实验室积极参加天津大学机械工程学院举办的实验室开放日活动。在活动中，实验室成员向低年级本科生们介绍了实验室的研究成果，带领他们近距离感受科技创新的魅力，拓宽眼界视野，培养科研兴趣。

探索福
探索是科学的动力，更是我们不懈的追求

        可动结构实验室一直致力于鼓励成员走出实验室，走向更广阔的学术舞台。在过去的一年里，我们的成员积极参与各类学术会议和科研交流活动，不仅拓展了视野、更激发了灵感。

1. 第八届科学、数学与教育国际折纸会议（8OSME）于2024年7月16至18日在澳大利亚墨尔本召开。多位团队成员参与了本次会议，其中，陈焱教授作大会特邀报告、马家耀教授担任分会场主席，张霄副研究员和袭凯莉博士生分别作分会场报告。

2. 第24届中国机构与机器科学及应用会议（IFTOMM CCMMS 2024）于2024年8月12-14日在天津召开。会议由天津大学主办，天津大学、宇航空间机构全国重点实验室承办。陈焱教授作为大会主席，带领团队成功举办并参加会议，刘伟奇、张悦豪作学术报告，张霄副研究员与微电子学院罗宇教授合作的论文《基于折纸的可重构天线结构》，荣获 “启先最佳报告专项奖”。

3. 2024年6月19日，应陈焱教授邀请，来自新加坡南洋理工大学的陈义明院士访问了可动结构实验室，作了题为“A Robotic Engineer's Journey: from Academia to Entrepreneurship”的精彩报告。他回顾了计算机小型化与智能化的历史，分享了模块化机器人技术与人形机器人竞赛的经验，以及在建筑和物流等领域的机器人创业经历。最后，陈义明院士与师生讨论了机器人的发展前景和技术难点。

4. 国际工程科学协会2024年度会议（SES 2024）于2024年8月20至23日在杭州召开，团队成员魏志波、刘伟奇、柴思博、袭凯莉、杨晓辰参会并作学术报告，柴思博展示的海报荣获“Best Poster Content”奖项。

5. 第九届软体机器人大会于2024年11月15至17日在北京召开，陈焱教授参会并受邀作大会报告，团队成员参会，徐楚涵展示的海报荣获“优秀海报二等奖”与“绿色环保创意奖”。

6. 第六届可展开空间结构学术会议（6th DSSC）于2024年11月15日至17日在深圳召开，团队成员参会。

创新福
创新是科学的灵魂，也是实验室的底色

        可动结构实验室为创新提供了全方位的支持：先进齐全的设备、充足的科研资金、良好的学术氛围，以及深厚学术造诣的导师团队，让每一份灵感都有机会落地生花。
        在过去的一年里，可动结构实验室聚焦超材料、机器人、可展结构等前沿领域，取得了令人骄傲的成果：产出多篇高水平论文，多项成果分别被发表在国际权威综合性期刊Science Advances、国际材料学领域权威期刊Advanced Materials、国际固体力学领域权威期刊Journal of the Mechanics and Physics of Solids上。

【论文】Science Advances
        团队联合哈尔滨工业大学邓宗全院士空天折展与变形机构团队、英国牛津大学ZHONG YOU教授团队，提出了一种稳态特性可编程的可重构多稳态变形结构，通过集成智能驱动单元与模块化扩展研制了多稳态折纸结构机械操作臂与机械超材料，实现了多种目标构型的高效切换。


【论文】Advanced Materials
        团队提出了一种基于机构运动学的热膨胀超材料设计框架，基于单自由度剪纸多面体设计了一系列具有各向同性和正交各向异性热膨胀系数的三维可编程超材料，同时提供了三维尺度下超大范围的可调热膨胀系数，为空间光学系统等其他跨大温域运行的工程应用提供了解决方案。

【论文】Journal of the Mechanics and Physics of Solids
        团队设计了一系列由平面与曲面面板构成的曲纹折纸结构。在平面面板所形成的Sarrus机构的边界约束下，曲面面板不再遵循基于母线的弯曲模式，而是产生了移行弹性铰的变形模式，并通过将特定位置的弹性铰链转化为物理折痕，在单一结构中实现了可编程的多稳态特性。

【论文】Advanced Intelligent Systems
        团队联合上海交通大学密西根学院Jaehyung Ju教授团队以及北京大学刘珂教授，基于形状记忆聚合物的直接4D打印技术，对折纸面板中各向异性的残余应力进行编程，打印出具有多种变形模式的面板驱动折纸结构，实现了大曲率的非欧几里得变形与较高的结构承载能力。

【论文】International Journal of Mechanical Sciences
        团队提出了一套结合机构网格运动协调条件与图形表达的通用算法，能在大型2D和3D折纸镶嵌中精准辨识满足刚性可折叠性的山谷线分布方案并去除重复构型。通过该方法发现，仅需调整山谷线分布，即可在单一结构中实现正、负和零泊松比的转换。该研究为基于山谷线重构原理的多功能结构设计提供了理论基础与技术支撑。

        团队对基于剪纸设计的金字塔折叠芯在低速冲击下的能量吸收特性进行了系统研究，揭示了不同于准静态加载的惯性增强变形机制。通过几何渐变设计，得到了在冲击载荷下具有低初始峰值应力和高能量吸收能力的多层渐变结构，相较于传统的能量吸收结构，其性能有了极大提升。

         团队设计出了一种在三个正交方向上具有截然不同折叠模式和力学性能的折纸超材料。通过建立理论模型和精细调控设计参数，实现了多方向的性能优化与调控，不仅提高了超材料的多功能性，还为理解和预测折纸超材料在不同载荷条件下的表现提供了强有力的工具支持。


         团队与上海宇航系统工程研究所李明高级工程师合作，以折纸立方体为研究对象，提出了一种不依赖于枚举的剪痕设计方法并成功应用于刚性可平折立方体的设计中；此外还提出利用弹性膜密封剪痕构造双稳态立方体的方法，并通过参数化分析实现了能量峰值的定制化设计。


【论文】Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences
        团队研究了山谷线排布对折纸超材料力学性能的影响，基于double-corrugated折纸结构设计了一系列具有不同山谷线排布的折纸超材料，通过建立参数化模型，成功实现了对力学性能的预测调控，为折纸超材料的编程提供了全新视角，拓宽了其在能量吸收、可调刚度结构等领域的应用潜力。

【论文】Journal of Mechanisms and Robotics
        团队将厚板理论与剪纸技术结合，使得原本具有多条分叉路径的管状折纸结构仅通过单一电机就能实现收缩和剪切两种运动模式的快速重构控制，研究成果在可重构天线、变形翼等具有多功能需求场景表现巨大应用潜力，也为如何通过机构设计降低可重构系统的控制复杂性提供了思路。

        尽管创新的道路崎岖不平，坎坷颇多，但好在团队成员充分发挥聪明才智和奋斗精神，一路披荆斩棘、坚持不懈，为我们留下了一段段难忘而精彩的回忆。在可动结构实验室，创新从未止步，每一份灵感都能找到生长的土壤，每一份创意都能绽放独特的光芒。

展望2025
五福齐聚，共启新年

        “五福”是2024年的总结，也是2025年的希望，新的一年，可动结构实验室将继续保持“可动”状态，用热爱与努力实现更多“不可能”！

可动结构实验室的一天

结束语
        我们真诚期待，更多热爱科研、充满激情的同学加入天津大学可动结构实验室，与我们一起点燃科研梦想，探索无限可能。无论你是本科生还是研究生，只要你怀揣热爱与好奇，我们的团队都将为你提供施展才华的舞台，和你一起开创未来！

可动结构实验室
再次祝愿您和您的家人在新的一年
灵蛇献瑞，福运绵长！
幸福安康，心想事成！