编程材料,赋予“物”以灵性:胡志明与他的柔性智能世界

南京大学先进制造学院

助理教授

　　一根看似普通的高分子纤维，在光照下竟能自主弯曲、扭转，甚至蜷缩成弹簧状，并随着光的明暗节奏持续“舞动”。

　　这不是魔术，而是胡志明教授实验室的日常——他正在用光，为材料编写“行为程序”。

　　胡志明的科研起点，是传统高分子材料的合成。“那是个固定模式，比较枯燥。”他坦言。直到博士面试时，他第一次见到一种光控智能材料：仅凭一束光，就能操控液体流动，让材料“活”起来。

　　“当时就觉得非常有趣。”这个瞬间的触动，让他毅然转向柔性智能材料领域。从此，他的工作不再是简单地“做出”一种新材料，而是去设计材料的“响应逻辑”——让它在光、热或力的刺激下，按照预设的方式变形、运动。

　　他围绕液晶弹性体（LCE）这一智能高分子，通过多尺度结构设计与可编程性调控，发展出多种高性能柔性执行器。其得意之作，是一根能实现多模态变形（弯曲、扭转、收缩）的纤维，可在毫秒级时间内响应光照，并在光照射下持续做功。

　　如何让简单的“一维”纤维，变成能抓取、爬行的“三维”机器人？胡志明的答案是：模块化组装。

　　“就像搭积木一样，”他解释道，“我们可以设计不同功能的材料单元——一段负责弯曲，一段负责收缩。再通过巧妙的编织或集成，将它们组合成复杂的三维执行器系统。”

　　这种策略，不仅极大提升了柔性机器人的设计自由度，也为实现高自由度运动输出提供了新范式。他的相关成果已发表于《Nature Communications》、《Science Advances》等顶级期刊，并申请十余项国内外专利。

　　胡志明的研究不止于“动”，更进一步拓展至“感”。借鉴自然界中种子在风、水等环境作用下的被动扩散与响应机制，他正在探索仿生微型环境传感器件的构筑方法，以实现分布式环境感知与自适应响应。

　　在海外博后期间，他参与研发了一种一次性、可生物降解的水质传感器。当投入被污染的河流，它能根据pH值或重金属离子浓度，自主变色（如酸性变红、碱性变紫）。配合无人机航拍与图像识别，即可快速绘制污染地图，实现大范围、低成本的环境监测。

　　“材料本身就是一个器件，”他说，“我们从头设计感应材料、浮力结构、数据读取方式，最终目标是让它在自然环境中完成使命后悄然降解，不留痕迹。”

　　作为西湖大学成立后的首届博士、美国西北大学博后，胡志明有着丰富的新兴院校经历。这让他对南京大学先进制造学院的“新”充满期待。

　　“我喜欢和学校一起成长的感觉。”他说，“先进制造学院既有南大的百年底蕴，又有开放包容的活力，更重要的是，这里鼓励从材料基础走向应用落地。”

　　苏州发达的生物医药、智能制造与新材料产业，为柔性智能材料提供了广阔的应用场景。他希望能在这里，将“会变形的材料”真正推向医疗健康、软体机器人与环境监测等前沿领域。

　　胡志明诚邀“对智能材料、柔性器件、光驱动系统与仿生传感技术怀有兴趣与热忱”的青年加入。他看重学生的两大特质：天马行空的想象力与脚踏实地的动手能力。

　　“我见过很多有想法但不愿动手的学生，也见过动手很强但缺乏思考的。”他说，“最理想的状态，是既能‘脑洞大开’地想，又能沉下心来把想法变成实验、变成数据。”

　　他鼓励学生先“玩”起来，在体验材料奇妙响应的过程中，激发内在的好奇与热情。

　　胡志明，南京大学准聘助理教授。

　　长期致力于柔性智能材料与液晶高分子研究，聚焦材料多尺度结构设计、刺激响应机制及仿生传感器件开发，推动其在柔性机器人与环境监测等领域的应用。在液晶弹性体可编程变形、高性能光驱动执行器等方面取得系列创新成果，相关研究发表于Nat. Commun.、Sci. Adv.、Joule等期刊，并主持国家自然科学基金青年项目等课题。

　　课题组主要探索具有自感知、自适应特性的智能材料体系，诚邀对智能材料与柔性器件感兴趣的青年学者加入。

　　联系邮箱：zhiminghu@nju.edu.cn

　　如果你相信材料不应只是被动的载体，而应拥有感知、响应甚至“思考”的潜力；如果你渴望亲手“编程”出能动、能感、能适应环境的下一代智能物质，欢迎加入胡志明老师在南京大学先进制造学院的课题组。

　　在这里，你不是在重复已知，而是在参与定义“智能材料”的未来边界。

　　在科学与想象的交汇处，探寻材料深处的灵性。