先进功能材料设计与性能调控：生物医学、智能响应与能源应用

董旭峰，大连理工大学材料科学与工程学院教授、博士生导师。兼任《中国材料科学进展》主编、辽宁省能源材料及器件重点实验室副主任，中国复合材料学会智能复合材料专委会委员，中国力学学会流变学专委会委员，中国生物材料学会生物复合材料分会委员，辽宁省细胞生物学学会医工结合与医用新材料专业委员会副主任委员，辽宁省生命科学学会医用生物材料分会副主任委员，大连市健康教育协会医工交叉专委会主任委员。主要从事智能材料及生物医用材料研究，发表SCI论文190余篇，出版英文著作1部，中文教材2部；主持国家重点研发计划课题及各类科研项目20余项；授权国家发明专利及国际专利20余项；获省市科技奖励2项。

　本书以“结构设计-性能调控- 功能实现”为主线，深度整合材料科学的前沿研究与实践应用，聚焦生物医学、智能响应与能源三大方向，呈现材料从微观结构到宏观功能的系统化创新路径。本书分为三篇：第一篇“生物医学材料与器件” ，探讨材料在生命体系中的友好交互，涵盖仿生止血材料、智能水凝胶、医用合金连接技术、3D打印骨修复器件以及靶向治疗纳米系统等，突出材料在修复、再生与精准医疗中的主动作用。第二篇“智能响应材料与系统”， 关注材料对外界刺激（如磁、力、化学信号）的感知与响应能力，包括磁流变智能材料、纤维与织物基传感器等，展现材料在软体机器人、环境监测与人机交互中的动态适应性。第三篇“能源催化与存储材料” 着眼于能源领域的材料解决方案，涉及高效电催化剂、生物质衍生储能碳材料及水凝胶基储能系统等，从原子与纳米尺度推动能源转换与存储技术的革新。全书通过具体研究案例，贯穿“材料设计决定性能，性能调控服务于应用”的核心思想，强调跨尺度、跨学科的材料研究范式。本书内容源于一线科研工作，结构严谨、例证详实，可作为材料、生物医学、能源与传感领域研究者的参考，也可为相关专业师生提供教学与学习资源。

前沿

第一部分：生物医学材料与器件
本篇聚焦于面向诊断、治疗、修复和再生医学的先进材料设计与应用。

1.单宁酸止血材料研究进展
2.聚多巴胺涂层修饰海藻酸钙/聚丙烯酰胺防粘连水凝胶的制备及性能
3.医用NiTi合金与WE43镁合金双光束激光焊接接头组织及性能
4.3D打印PVDF/PLA/BTO压电椎间融合器及性能表征
5.磁性纳米粒子的合成及其生物医学应用研究进展
6.NaF添加剂对铝合金微弧氧化能耗与涂层性能的影响

第二部分：智能响应材料与系统
本篇探讨能够感知外界环境（如力、磁、化学信号）并产生智能响应的材料及其在传感、驱动中的应用。

7. 磁流变弹性体轴向磁流变效应与剪切磁流变效应对比研究
8. 中空Fe3O4磁性纳米球的合成及其磁流变液应用研究
9. 阀式磁流变阻尼器中磁流变液流动状态多物理场模拟
10. 碳纳米管纤维微观结构对其电学性能及机电响应的影响
11. 织物基聚苯胺可控制备及其在pH传感器中的应用

第三部分：能源催化与存储材料
本篇关注于提升能源转换与存储效率的新材料设计、制备与机理研究。

12. NH3热处理ZIF-8制备燃料电池氧还原催化剂的研究
13. 3D氮掺杂多孔碳载Pt催化剂对葡萄糖催化氧化性能研究 
14. 水凝胶材料应用于电化学能源存储的研究进展
15. 多孔生物质衍生炭材料制备及储钠性能研究