赵晓鹏

（一）电流变液软材料（1）提出电流变材料三参数介电控制和氧化物稀土掺杂设计模型：从电流变液极化机理出发，提出介电常数、电导率、介电损耗控制材料的物理设计准则；通过介电测量与分析，发现晶格常数支配介电行为的特性；模仿细胞结构特征，从化学组分和组成方式出发，建立电流变材料化学设计准则；找到过渡金属元素掺杂提高电流变活性的条件。（2）发现纳米无机氧化物电流变材料结构与介电性能特征：由非均匀混合体系的介电理论建立多孔内核结构介电微体系的仿生结构模型，发现材料结构与介电性能特征，揭示载流子局域输运行为规律；发现表面润湿性和介电性能变化规律，揭示介孔结构及表界面结构等性质与极化特性关系。（3）提出纳米复合电流变材料制备方法：提出聚苯胺及衍生物/蒙脱土纳米复合微粒乳液共混插层制备方法、二次插层取代制备高岭土/羧甲基淀粉纳米插层复合物和溶胶凝胶与机械化学法结合制备高岭土/氯化钠/钛氧化物的方法等，发现微颗粒纳米包覆对颗粒内离子局域输运与极化特性的影响特点，揭示无机氧化物电流变材料的纳米化和表面包覆特性。（4）发明自耦合电流变阻尼器；发现电流变液可调节光学性质；提出柔性夹层膜的低频振动-辐射模型，将电流变膜的声透射转换为求等效活塞发生器的声辐射场问题，实验证实复合柔性薄层低频声共振的可调谐性。本项研究建立了无机电流变材料介电三参数控制的设计准则，发展了介电微体系的设计方法和湿化学制备技术，发现了许多可调节效应。国际著名材料学家、美国Carnegie Mellon 大学Myung.S.Jhon、韩国Inha大学H.J.Choi在Chemistry of Materials等杂志发表三篇专题评述，指出我们的实验给出了材料流变曲线在屈服点附近的新变化。 赵晓鹏教授2006年受韩国Inha大学智能材料与系统国家实验室主任S.B.Choi 邀请赴韩国讲学。（二）电子墨水本项研究率先开展了微米、纳米胶囊彩色电子墨水制备及性能研究，找到介电行为可调控的材料体系及其成分、组分配比和介电性能参数，制备出红绿蓝三原色电子墨水微胶囊，获得电场响应规律；通过分散介质、壁材的电导、粘度、介电常数等基本性能研究，获得复相微纳米结构行为特征，配制出彩色电子墨水，测试了其光学显示行为和动态响应特征。促进了满足动画视频速度全彩色电子墨水显示技术发展，同时为我国在电子墨水显示器这一高新技术领域迅速赶上国际前沿提供基础。研究结果已经在Langmuir等国内外杂志发表论文50篇，其中SCI检索21篇，EI检索28篇；他人引用239次；拥有授权中国发明专利13项，具有彩色电子墨水的核心自主知识产权；在国内外出版专著3部，部分研究结果处于国际领先水平。（三）左手超材料左手材料是一种新型人工周期结构材料，左手材料的电磁特性参数介电常数和磁导率同时为负，在其中传播的电磁场分量与波矢方向满足“左手定则”，即其群速度与相速度方向相反，因而表现出负折射率、反常多普勒效应等许多奇异光学性质。左手材料是个全新的研究领域，其奇特的电磁行为引起了全球研究者的兴趣。本项研究致力于左手超材料结构设计和由下向上制备方法探索，2008年首创发明双模板辅助化学制备红外左手超材料方法，和无序结构平板电沉积制备光波段左手超材料方法，制备出多响应频带、低损耗、大尺寸光波段左手超材料。研究结果先后在材料领域顶尖杂志《先进材料》（影响因子8.191）、《先进功能材料》（影响因子7.496）发表。审稿人评价“这是对左手材料制备领域的重要贡献”，实现我校在顶尖杂志论文发表零的突破。2009年对光学左手超材料捕获彩虹研究结果发表在Applied Physics Letter ,研究成果被《Nature China》（自然中国，Sep 30, 2009）选为最新研究亮点(Research Highlights)。这篇题为“Trapped rainbows”的专题评论文章特别提示：西安的研究者用两片左手材料构成的锥形空气隙捕获了光。《Nature China》评论员Cheung指出“赵晓鹏及其合作者现在利用左手材料（一种能够按照特殊方式弯曲光的复合材料）发明了一个光停止装置。他们所提出的减慢光速方法能够使可见光在很宽频段内以非常小的损耗实现停止传播，在信息处理系统和通讯网络中非常有用。”