近日,上海交通大学密西根学院教师Jaehyung Ju和邵磊研究团队在材料科学领域顶级期刊《Advanced Functional Materials》(先进功能材料,影响因子19)中发表题为 “Thermal Computing with Mechanical Transistors”(赋能热学计算的机械晶体管)的论文。这篇登上六月份期刊封面的文章重点介绍了密院团队关于机械晶体管的研究。研究专注于机械计算,并用热学信号作为输入和输出来与外界环境交互,为传统电子计算提供了补充。

密院研究项目登上期刊封面

为了解决传统电子器件的高功耗、安全漏洞以及易受高温、辐射极端环境影响等问题,由两位密院教授Jaehyung Ju和邵磊带领的团队开发了一种多功能机械晶体管,配备了由剪纸结构的热-机械传感器和双稳态结构的软驱动器,构筑了兼容了组合逻辑和时序逻辑的热-机械处理器。这种机械处理器还进一步展示了环境热能驱动的航天器太阳帆板的自主展开,为开发更高智能和集成度的机器人系统铺平了道路。

密院团队赋能热计算的机械晶体管的研究图示

该研究项目由硕士生宋超和Jaehyung Ju教授于2020年发起,博士生陈虎越和邵磊教授随后加入该项目。学院的王召光教授(热能工程)、赵栗在教授和邹桉教授(电子工程)也深入参与相关研究。项目得到了交大机械与动力工程学院的张文明教授(力学分析)和电子工程学院的杨卓青教授(微型化加工)的支持。

谈及这项涵盖固体力学、热能工程、材料科学、机械工程、计算机科学、电气工程等领域的研究课题时,Jaehyung Ju教授表示:“交大密西根学院提供了一个独特的工作环境,促进了具有不同技术背景的教师之间的合作。秉持保持谦逊和开放的态度,我们可以利用这些优势在学院创造一个充满活力的合作工作环境。

作者简介
陈虎越,上海交通大学密西根学院博士生,现于Koc University & Max Planck Institute for Intelligent Systems ,Metin Sitti教授团队联合培养。研究方向为基于物理智能的机器人系统,相关研究发表在Nature Communications, Science Advances, Advanced Functional Materials等。
宋超,上海交通大学密西根学院2021届硕士生,现为西湖大学博士生,姜汉卿教授团队。研究方向为力学超材料,相关研究发表于Advanced Functional Materials, Extreme Mechanics Letters等。

通讯作者简介
邵磊
上海交通大学密西根学院副教授、博士生导师
2014年在美国密西根大学获得博士学位,随后在美国国家标准技术研究院从事博士后研究工作。主要从事微机电系统(MEMS)的研究。相关研究发表在Nature Communications, Science Advances, IEEE Electron Device Letter等。
Jaehyung Ju
上海交通大学密西根学院副教授、博士生导师
2005年在美国德克萨斯农工大学获得博士学位,主要从事力学超材料和4D打印的研究。相关研究发表在Nature Communications, Advanced Materials, Physical Review Letters等。