张莹莹 教授 博士 北京市 研究领域: 新材料 研究方向: 纳米碳材料、柔性电子材料的物理与化学 所在单位: 清华大学

基本信息

所在单位:
清华大学
机构细分:
化学系
单位类型:
高等院校
职务:
教授
职称:
教授
最高学历:
博士
教育经历:
1998.9 - 2002.7 山东大学,化学与化工学院,本科
2002.9 - 2007.7 北京大学,化学与分子工程学院,博士
工作经历:
2007.07 - 2008.04 强生全球创新研究中心(上海)
2008.06 - 2011.06 美国Los Alamos国家实验室,博士后
2011.07 - 2014.12 清华大学航院/微纳米力学与多学科交叉创新研究中心,副研究员
2015.01 - 2019.06 清华大学化学系,副教授
2019.07 - 2022.06 清华大学化学系,长聘副教授
2022.07 - 至今  清华大学化学系,长聘教授
专家介绍:
张教授主要围绕纳米碳材料及其与蚕丝的复合材料开展研究,致力于将轻质、导电的纳米碳材料与柔软、强韧、人体友好的桑蚕丝材料相结合,发展新型柔性电子材料与器件。成果如下:
一、建立了系列仿生结构纳米碳材料的化学气相沉积制备技术,发明了单根碳纳米管和单层石墨烯在光学显微镜下无损、普适的观察和转移技术;研制了仿生结构高灵敏压力传感器、气流传感器和温度-压力双模式电子皮肤,展示了其在触觉重建、危险预警和人机交互方面的应用。成果发表在Adv Mater(2020, 32, 1908214)、Sci Bull(2020, 65, 343)、Adv Mater(2018, 30, 1803189)、Nat Nanotechnol (2013, 8, 912)等,并受邀发表综述Adv Mater(2019, 31, 1801072)。
二、提出了基于常见织物制备多级结构碳织物的策略,建立制备工艺并研究了构效关系;研制了兼具高灵敏度和宽量程的织物基应变传感器,填补了以往器件的性能空白;发明了全织物基多通道汗液传感器,实现了对汗液中葡萄糖、乳酸等六种成分的实时监测;发明了激光直写局域碳化织物技术,并用于制备有毒气体智能监测服装。成果发表在Sci Adv (2019, 5, eaax0649)、Adv Mater (2016, 28, 6640. 被引521次)、ACS Nano (2020, 14, 3219, ACS Editors’ Choice)等。
三、发展了纳米碳添食育蚕和静电纺纳米纤维原位包覆技术,制备了力学、电学增强的蚕丝复合纤维;发明了同轴喷丝3D打印技术,实现了芯鞘结构导电纤维在织物上的直接打印,制备了超可拉伸离子神经电极纤维;基于丝蛋白分子的两亲性,制备了生物友好的丝蛋白-纳米碳导电油墨,展示了所得纤维与织物在心电/肌电信号监测和信息交互方面的应用。成果发表在Nat Comm (2022, 13, 5416)、Adv Mater (2020, 32, 2000165)、PNAS (2020, 117, 14667)、Matter (2019, 1, 168)等。卡耐基梅隆大学Bettinger教授认为:“Zhang等人通过几项重要创新,克服了电子织物制作中材料和工艺的长期挑战,为实用化电子织物的制备铺设了道路”(Matt, 2019, 1, 17)。
发表学术论文140余篇(通讯作者90篇),获授权专利20项,研究成果以鲜明的原创性特征受到高度关注和认可,被Nat、Nat Nanotechnol、Matt、C&E News、等专题评述,入选 “2016年全球最受公众关注的科学成果”。
专家荣誉:
2014年 国家优秀青年科学基金
2014年 纳米化学新锐奖
2016年 中组部青年拔尖人才
2017年 教育部长江学者奖励计划青年学者
2021年 国家杰出青年科学基金

科研能力

研究领域:
新材料
研究方向:
纳米碳材料、柔性电子材料的物理与化学
英文标签:
Graphene;Carbon Nanotubes;Flexible Electronics;Wearable Electronics;Flexible Sensors;Chemical Vapor Deposition;Self-assembly;Stretchable Sensors;Self-healing;Ratiometric
论文著作:
1. H. M. Wang, Y. Zhang, X. P. Liang, Y. Y. Zhang*. Smart Fibers and Textiles for Personal Health Management.ACS Nano2021, 15, 12497-12508.
2. X. P. Liang, H. F. Li, J. X. Dou, Q. Wang, W. Y. He, C. Y. Wang, D. H. Li, J. M. Lin, and Y. Y. Zhang*.Stable and Biocompatible Carbon Nanotube Ink Mediated by Silk Protein for Printed Electronics.Advanced Materials2020, 32, 31, 2000165.
3. M. C. Zhang, R Guo, K Chen, Y. L. Wang, J. L. Niu, Y. B. Guo, Y. Zhang, Z. Yin, K. L. Xia, B. H. Zhou, H. M. Wang, W. Y. He, J. Liu, Metin Sitti and Y. Y. Zhang*. Microribbons composed of directionally self-assembled nanoflakes as highly stretchable ionic neural electrodes.PNAS2020, 117, 26, 14667-14675 .
4. H. M. Wang, S. Li, Y. L. Wang, H. M. Wang, X. Y. Shen, M. C. Zhang, H. J. Lu, M. S. He*, Y. Y. Zhang*. Bioinspired Fluffy Fabric with In Situ Grown Carbon Nanotubes for Ultrasensitive Wearable Airflow Sensor.Advanced Materials2020, 32, 11, 1908214.
5. H. M. Wang, H. M. Wang, Y. L. Wang, X. Y. Su, C. Y. Wang, M. C. Zhang, M. Q. Jian, K. L. Xia, X. P. Liang, H. J. Lu, S. Li, Y. Y. Zhang*. Laser-Writing of Janus Graphene/Kevlar Textile for Intelligent Protective Clothing.ACS Nano2020, 14, 3, 3219-3226.
6. W. Y. He, C. Y. Wang, H. M. Wang, M. Q. Jian, W. D. Lu, X. P. Liang, X. Zhang, F. C. Yang* and Y. Y. Zhang*. Integrated textile sensor patch for real-time and multiplex sweat analysis.Science Advances2019, 5, 11, eaax0649.
7. C. Y. Wang, K. L. Xia, Y. Y. Zhang* and David L. Kaplan*. Silk-Based Advanced Materials for Soft Electronics.Accounts of Chemical Research2019, 52, 10, 2916-2927.
8. M. C. Zhang, M. Y. Zhao, M. Q. Jian, C. Y. Wang, A. F. Yu, Z. Yin, X. P. Liang, H. M. Wang, K. L. Xia, X. Liang, J. Y. Zhai*, Y. Y. Zhang*.Printable smart pattern for multifunctional energy-management E-textile.Matter2019, 1, 168-179.
9. C. Y. Wang, K. L. Xia, H. M. Wang, X. P. Liang, Z. Yin, Y. Y. Zhang*. Advanced Carbon for Flexible and Wearable Electronics.Advanced Materials2019, 31 (9), 1801072.
10. C.Y. Wang, X. Li, E. L. Gao, M. Q. Jian, K. L. Xia, Q. Wang, Z. P. Xu, T. L. Ren, Y. Y. Zhang*. Carbonized Silk Fabric for Ultrastretchable, Highly Sensitive, and Wearable Strain Sensors.Advanced Materials2016, 28 (31), 6640-6648.
每年招收1-2名直博研究生;长期招聘优秀的博士后工作人员;也热情欢迎对科研感兴趣的本科生加入我们的团队。欢迎通过邮件联系咨询!
发明专利:
1. 超黑涂层的制备方法及超黑涂层
清华大学
张莹莹; 吴逊恩
公开日期: 2025-05-27 申请日期: 2025-02-12 公开号: CN120041042A

2. 纤维及其制备方法、纤维制品
清华大学
张莹莹; 吴逊恩
公开日期: 2025-05-13 申请日期: 2025-03-05 公开号: CN119980713A

3. 一种卤化铟锂纳米晶的制备方法及全固态电池
中汽创智科技有限公司
张秩华; 张莹莹; 王奇; 赵嫣然; 周剑光
公开日期: 2025-03-18 申请日期: 2024-12-20 公开号: CN119637932A

4. 一种可穿戴设备以及材料识别方法
清华大学
张莹莹; 朱梦嘉
公开日期: 2025-03-18 申请日期: 2024-11-22 公开号: CN119649960A

5. 固体电解质薄膜及其制备方法、全固态电池
中汽创智科技有限公司
张秩华; 葛康; 张莹莹; 赵嫣然
公开日期: 2025-03-11 申请日期: 2024-11-21 公开号: CN119601755A

6. 一种复合固体电解质膜的制备方法及复合固体电解质膜
中汽创智科技有限公司
张莹莹; 张秩华; 黄晓; 周剑光; 葛康; 王磊; 李鹏
公开日期: 2025-01-28 申请日期: 2024-11-18 公开号: CN119381535A

7. 一种固态电解质膜及制备方法
中汽创智科技有限公司
葛康; 张秩华; 黄晓; 周剑光; 赵嫣然; 张莹莹
公开日期: 2025-01-03 申请日期: 2024-10-23 公开号: CN119253052A

8. 一种硫化锂制备方法
中汽创智科技有限公司
赵力达; 周永建; 张莹莹; 顾静和; 黄晓; 张秩华; 周剑光
公开日期: 2025-01-03 申请日期: 2024-09-30 公开号: CN119243178A

9. 复合正极材料的制备方法、复合正极材料以及固态电池
中汽创智科技有限公司
蒋龙; 王鑫萌; 李鹏; 景唯恺; 张莹莹; 张秩华
公开日期: 2024-11-29 申请日期: 2024-09-30 公开号: CN119050332A

10. 电极极片及其制备方法
中汽创智科技有限公司
王磊; 张秩华; 黄晓; 周剑光; 张莹莹; 楚志颖
公开日期: 2024-11-26 申请日期: 2024-09-30 公开号: CN119029147A

11. 一种高非晶化卤化物固体电解质材料及其制备方法和全固态电池
中汽创智科技有限公司
张秩华; 景唯恺; 张莹莹; 王磊; 周剑光
公开日期: 2024-11-26 申请日期: 2024-09-30 公开号: CN119029286A

12. 压力传感器
清华大学
张莹莹; 邹梅
公开日期: 2024-07-23 申请日期: 2024-01-22 公开号: CN221383541U

13. 一种由硫醇-烯点击反应引入酯键的生物基环氧自愈合材料及制备方法
陕西科技大学
赵艳娜; 柏晓伟; 张莹莹; 王钰淇
公开日期: 2024-05-07 申请日期: 2024-02-05 公开号: CN117986538A

14. 一种电极极片、其制备方法、制备系统装置和应用
中汽创智科技有限公司
王磊; 张秩华; 张莹莹; 楚志颖; 周剑光
公开日期: 2024-04-12 申请日期: 2023-12-20 公开号: CN117878255A

15. 压力传感器及其制作方法
清华大学
张莹莹; 邹梅
公开日期: 2024-04-12 申请日期: 2024-01-22 公开号: CN117860224A

16. 一种硫化物固体电解质及其制备方法和应用
中汽创智科技有限公司
张莹莹; 张秩华; 王磊; 葛康; 周剑光; 李鹏
公开日期: 2024-03-26 申请日期: 2023-12-20 公开号: CN117766851A

17. 一种含硫化合物纯度的检测与评估方法
中汽创智科技有限公司
章慧麟; 沈建宇; 周剑光; 赵力达; 张莹莹; 张秩华
公开日期: 2024-03-01 申请日期: 2023-12-01 公开号: CN117629908A

18. 纱线制品及其制备方法、织物
清华大学
张莹莹; 吴逊恩
公开日期: 2024-03-01 申请日期: 2023-12-25 公开号: CN117626491A

19. 一种硫化物电解质浆料、硫化物固态电解质及其应用
中汽创智科技有限公司
葛康; 张秩华; 黄文弢; 张莹莹; 周剑光
公开日期: 2024-02-06 申请日期: 2023-11-27 公开号: CN117525561A

20. 柔性传感膜及其制备方法、可穿戴设备和识别方法
清华大学
张莹莹; 朱梦嘉
公开日期: 2023-12-15 申请日期: 2023-09-07 公开号: CN117227283A
科研项目:
1. 生物质基低维碳材料的控制制备及其在柔性器件中的应用研究
立项时间: 2017-2020 项目经费:620000

2. 少壁碳纳米管的内层操纵与层间摩擦特性研究
立项时间: 2014-2017 项目经费:800000

3. 碳纳米管的控制制备与特性研究
立项时间: 2015-2017 项目经费:1000000

4. 碳纳米管基高效空气过滤介质的制备与性能研究
立项时间: 2013-2015 项目经费:270000

5. 化学新前沿学术研讨会
立项时间: 2019-2019

6. 丝蛋白基柔性可穿戴材料的制备与应用研究
立项时间: 2020-2023

项目合作

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