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马志超Zhichao Ma

(教授)
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学位:博士
性别:男
毕业院校:吉林大学
学历:博士研究生毕业
在职信息:在职
所在单位:机械与航空航天工程学院

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个人简介

诚挚欢迎、热忱接纳推免保研生、校企联合推免生、直博生等各类学子!

马志超,吉林大学“唐敖庆学者”卓越教授(B岗),博士生导师,副院长(科研、平台、学科),国家重点研发计划项目负责人,国家级青年人才计划入选者,曾入选《麻省理工科技评论》中国区“35岁以下科技创新35人”,担任吉林大学工学部学术委员会委员、中国商飞-吉大功能机构联合实验室副主任、工程仿生国家地方联合工程实验室副主任。

2013年提前毕业获工学博士学位,2015年被破格聘任为副教授,同年进入工程仿生教育部重点实验室师从任露泉院士从事博士后研究,并担任院士科研秘书。2018年通过学术委员会的破格教授职称评审,同年被遴选为博士生导师,2019年通过校长直聘为教授,2019年受吉林大学“培英工程计划”支持,赴新加坡国立大学机械工程系开展合作研究,2020年被聘任为吉林大学“唐敖庆学者”领军教授(A岗),2021年1月被任命为机械与航空航天工程学院副院长,2024年被聘任为吉林大学“唐敖庆学者”卓越教授(B岗)。2025年3月-4月,在国家教育行政学院第28期高校中层干部专题研修班学习。

曾主讲机械制造技术基础、切削原理与数控刀具、先进制造技术、微机电系统概论等本科生课程和原位测试技术装备导论等研究生课程,指导“生产实习”、“课程设计”、“毕业设计”、“挑战杯”、“大创”、“互联网+”等,担任本科生导师,并曾担任“工程试验班”(卓越班)班主任。指导的研究生入选吉林大学“鼎新学者”,获吉林省优秀大学生、吉林省优秀博士研究生学位论文、吉林省优秀硕士研究生学位论文、吉林大学优秀博士研究生学位论文、硕士研究生学位论文、本科优秀毕业论文、国际仿生创新大赛(ISBE International Bionic Innovation Competition)奖项、设计与制造前沿国际会议(ICFDM)优秀论文奖、首届iCANX学术联赛年度总决赛优胜奖、研究生国家奖学金、中国一汽奖学金、潍柴动力奖学金、南矿奖学金、高凯奖学金、解放领航奖学金,并获国家自然科学基金青年学生基础研究项目(博士研究生)、国家资助博士后研究人员计划、中国博士后科学基金项目、吉林大学博士研究生交叉学科科研资助计划、吉林大学研究生创新研究计划项目等。2024年,指导的4名研究生获国家奖学金。

主要从事机械测试理论与技术、工程仿生研究,涉及材料力学原位测试仪器、极端/微纳材料服役性能、原位测试驱动的仿生功能构建,服务国产大飞机、重大电磁能装备、新能源汽车安全服役等。现任中国机械工程学会全国会员代表。

主持国家重点研发计划“基础科研条件与重大科学仪器设备研发”专项项目、国家自然科学基金重大研究计划重点项目、国家自然科学基金原创探索计划项目(专家推荐类)、装备预研教育部联合基金、中国科协青年人才托举工程项目、大飞机创新谷创新研究计划项目、吉林省杰出青年基金、吉林大学国家杰青培育计划项目等,获国家自然基金委机械学科优秀结题项目。作为骨干参与国家重大科学仪器设备开发专项、国家自然科学基金委员会重大科研仪器研制项目、国家重点研发计划仪器专项、国家重点研发计划变革性专项、基金委创新研究群体项目、国家863重大项目课题。指导的博士生获首批国家自然科学基金青年学生基础研究项目(博士研究生)资助,2人入选中国科协青年人才托举工程博士生专项计划。

一作/通讯在Nature Communications、Materials Today、Nano Letters、Small、NPG Asia Materials、Research、IEEE Transactions on Industrial Electronics、Mechanical Systems and Signal Processing、IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement、International Journal of Mechanical Science、Biosensors and Bioelectronics、ACS Sensors、Materials Today Physics、ACS Applied Materials & Interfaces、Journal of Materials Science & Technology、Journal of Energy Chemistry、Chemical Engineering Journal、Applied Energy、Nanoscale、Review of scientific instruments、Precision Engineering等期刊上发表SCI研究论文100余篇,其中2篇论文为ESI高被引论文,发表在Nature Communications的论文被主编亮点推荐,2篇论文分别被Small、Nanoscale选为封面论文、3篇论文被AIE遴选关键论文。合著原位测试领域的英文专章3章。制定测试方面的国家标准1项(报批公示)、机械行业标准2项,授权中国、美国发明专利54件,4件专利作价1831.8万元在国机集团中机试验装备等企业转化实施。

兼任《International Journal of Sensors and Sensor Networks》、《工程与试验》、《吉林大学学报(工学版)》编委,《计测技术》、《the Innovation》、《Nanomanufacturing and Metrology》、《Materials Future》等期刊青年编委。 国家自然科学基金会评评委、国家重点研发计划会评评委,教育部科技奖励、国家高层次人才特殊支持计划人才、教育部人才计划、工信部人才计划评委。入选国家人才工程青年学者、中国科协青年人才托举工程,获中国计量测试学会科学技术进步奖一等奖(序一)、教育部技术发明一等奖(序二)、吉林省技术发明一等奖(二)、机械工业技术发明一等奖(六)、德国纽伦堡国际发明展金奖(序一)、中国仪器仪表学会青年科技人才奖、吉林省青年科技奖、首届中国科技青年论坛一等奖、中国一汽奖教金、中国仪器仪表学会学术年会优秀学术成果奖。曾入选《麻省理工科技评论》中国“35岁以下科技创新35人”(MIT Technology Review Innovators Under 35),获评吉林省创新创业人才(卓越类)。

q  主要奖励荣誉:

(1)国家重点研发计划项目负责人(2023年)

(2)2018年度国家人才工程青年学者

(3)2017-2019年度中国科协青年人才托举工程

(4)中国计量测试学会科学技术进步奖一等奖(序一)

(5)“材料复合应力高温疲劳性能原位测试仪”获纽伦堡国际发明展金奖(序一)

(6)教育部技术发明一等奖(二)

(7)吉林省技术发明一等奖(二)

(8)机械工业技术发明一等奖(六)

(9)2017年中国仪器仪表学会青年科技人才奖

(10)2021年吉林青年科技奖

(11)“变温条件下材料复合应力疲劳性能原位测试新技术的研究”获国家自然基金委机械学科优秀结题项目

(12)入选《麻省理工科技评论》“35岁以下科技创新35人”中国区榜单

(13)首届中国科技青年论坛一等奖

(14)中国一汽奖教金

(15)中国仪器仪表学会学术年会优秀学术成果奖

(16)吉林省创新创业人才(卓越类)

(17)指导的博士生获首批国家自然科学基金青年学生基础研究项目(博士研究生)资助

(18)指导的2名博士生入选中国科协青年人才托举工程博士生专项计划

q  代表性科研项目:

(1)国家重点研发计划“基础科研条件与重大科学仪器设备研发”专项项目,负责人

(2)国家自然科学基金重大研究计划重点项目,负责人

(3)国家自然科学基金原创探索计划项目(专家推荐类),负责人

(4)装备预研教育部联合基金,负责人

(5)中国科协青年人才托举工程项目,负责人

(6)国家自然科学基金面上项目、青年基金(优秀结题),负责人

(7)吉林省杰出青年基金,负责人

(8)大飞机创新谷创新研究计划项目,负责人

(9)国家重大科学仪器设备开发专项子任务,负责人

(10)国家重点研发计划仪器专项子课题,负责人

(11)国家自然科学基金区域联合基金重点项目课题,负责人

q  代表性论文:

(1) Liu Jize; Zhao Wei; Ma Zhichao*; Zhao Hongwei; Ren Luquan; Cartilage-Bioinspired Tenacious Concrete-like Hydrogel Verified via In-situ Testing, Nature Communications, 2025, Accepted.

(2) Zhao Shengteng; Ma Zhichao*; Song Mingkai; Tan Libo; Zhao Hongwei; Ren Luquan; Golden section criterion to achieve droplet trampoline effect on metal-based superhydrophobic surface,  Nature Communications, 2023, 14, 6572.(Editors' Highlights featured article)

(3) Liu Jize; Zhao Wei; Ma Zhichao*; Zhao Hongwei; Ren Luquan; Self-powered Flexible Electronic Skin Tactile Sensor with 3D Force Detection, Materials Today, 2024, 81: 84-94..

(4) Ma Zhichao*; Xiong Junming; Li Jiakai; Zhao Hongwei*; Ren Luquan; Piezoelectric-thermal coupling driven biomimetic stick-slip bidirectional rotary actuator for nanomanipulation, Nano Letters, 2021, 22: 423-460.

(5) Tong Shuai; Ma Zhichao*; Zhang Wei; Li Yicheng; Li Chaofan; Zhao Hongwei; Ren Luquan; Yan Chuliang; Crack-Deflecting Lattice Metamaterials Inspired by Precipitation Hardening, Small, 2024, Online, DOI10.1002/smll.202406042.Frontispiece Cover

(6) Ma Zhichao; Qiang Zhenfeng; Guo Chaowei; Jiang Yue*; Zhao Hongwei*; Wen Cuie*; Ren Luquan; Aggravated stress fluctuation and mechanical size effects of nanoscale lamellar bone pillars, NPG Asia Materials, 2021, 13, 724.

(7) Li Chaofan; Ma Zhichao*; Jiakai Li; Changxi Wang; Zhao Hongwei; Ren Luquan; Development of an in-situ current-carrying friction testing instrument and experimental analysis under the background of the Fourth Industrial RevolutionMechanical Systems and Signal Processing, 2024, 223, 111936.

(8) Ma Zhichao; Zhao Shengteng; Du Hairui; Liu Jize; Zhao Hongwei*; Ren Luquan; Simultaneous realization of superhydrophobicity and multiple droplet bouncing through laser ablation, organic adsorption and fluorination treatment, Materials Today Physics, 2022, 26, 100739.

(9) Zhang Wei#; Xie Hongcai#; Ma Zhichao*; Zhao Hongwei; Ren Luquan; Graphene oxide-induced substantial strengthening of high-entropy alloy revealed by micropillar compression and molecular dynamics simulation, Research, 2022, 9839403.

(10) Zhang Wei; Ma Zhichao*; Li Chaofan; Guo Chaowei; Liu Dongni; Zhao Hongwei; Ren Luquan; Micro/nano-mechanical behaviors of individual FCC, BCC and FCC/BCC interphase in a high-entropy alloy, Journal of Materials Science & Technology, 2022, 114: 102-110.

(11) Zhong Zhiyan; Ma Zhichao*; A novel defect detection algorithm for flexible integrated circuit package substrates, IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2022, 69(2): 2117-2126.

(12) Ma Zhichao; Qiang Zhenfeng; Zhao Hongwei*; Ren Luquan; Measurement of fracture surface orientations of cortical bones under multidirectional external loads, IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 2021, 70, 4005809.

(13) Jize Liu; Wei Zhao; Jiakai Li; Chaofan Li; Shuting Xu; Yang Sun; Ma Zhichao*; Hongwei Zhao; Luquan Ren; Multimodal and flexible hydrogel-based sensors for respiratory monitoring and posture recognition, Biosensors and Bioelectronics, 2024, 243, 115773.

(14) Ma Zhichao*; Li Chaofan; Zhangwei*, Wang Shenghui, Li Jiakai, Zhao Hongwei, Ren Luquan, Modified Coffin-Manson equation to predict the fatigue life of structural materials subjected to mechanical-thermal coupling non-coaxial loading. Journal of Materials Science & Technology 2023, 160, 118-127.

(15) Li Chaofan; Ma Zhichao*; Zhang Wei; Tong Shuai; Wang Shenghui; Zhao Hongwei; Ren Luquan; Realization of tensile-bending mechanical-thermal coupling fatigue based on a uniaxial tensile-fatigue testing device, IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 2022, 71, 1-9

(16) Xie Hongcai; Ma Zhichao*; Zhang Wei; Zhao Hongwei; Ren Luquan; Phase transition in shock compressed high-entropy alloy FeNiCrCoCu. International Journal of Mechanical Science, 2022, 238, 107855.

(17) Guo Zixin; Yang Siguo; Zhao Wenyang; Wang Shenghui; Liu Jiong; Ma Zhichao*; Zhao Hongwei; Ren Luquan; Overdischarge-induced evolution of Cu dendrites and degradation of mechanical properties in lithium-ion batteries, Journal of Energy Chemistry, 78, 2023, 497-506.

(18) Zhao Wenyang#; Guo Zixin#; Ma Zhichao*; Wang Shenghui; Yang Siguo;  Liu Jiong; Zhao Hongwei; Ren Luquan; Coupled effect of low temperature and electrolyte immersion on tensile properties of separators in lithium-ion batteries, ACS Applied Materials & Interfaces, 2023, 15, 41783-41792.

(19) Wang Shenghui; Ma Zhichao*; Zhao Wenyang; Guo Zixin; Zhao Hongwei; Ren Luquan; Deterioration mechanism of the wettability of a lithium-ion batteryseparator induced by low-temperature discharge, Applied Energy, 2024, 364, 123136.

(20) Zhang Wei;  Ma Zhichao*; Liu Dongni; Xiong junming; Zhao Hongwei; Ren Luquan; Enhanced surface properties of a graphene oxide reinforced high-entropy alloy composite prepared by spark plasma sintering, Nanoscale, 2022, 14, 6777-6788.(Inside Front Cover)

 q  研究方向

(1)  材料力学原位测试仪器

自主研制系列化原位测试科学仪器,通过与电子显微成像、X射线衍射、拉曼光谱分析、红外热成像、超高速相机、声学无损检测等技术的集成,实现与材料服役工况接近的“近工况”原位测试,参与研制国际上首台多载荷-多物理场耦合原位测试重大科学仪器,既测得准材料力学性能,也看得清微观结构演化,研究材料“工况-结构-性能”的相关性。相关研究发表在国际仪器领域权威期刊Nano Lett、MSSP、IEEE TIM、IEEE TIE、Rev Sci Instrum上。


          (2)  极端/微纳材料服役性能测试与分子动力学模拟

围绕国产大飞机、GF科技、人工智能材料研发、重大装备安全服役的国家重大需求,围绕高熵合金/石墨烯复合材料、增材制造金属材料、结构化材料、强韧化材料等,开展静态-疲劳-冲击、高/低温-电场-磁场等工况下材料的微观力学行为、变形损伤机制与尺寸效应试验研究,并开展分子动力学模拟和材料性能人工智能预测研究。相关研究发表在机械与材料领域权威期刊Small(封面)、Int J Mech Sci、Npg Asia Mater、Mater Today Phys、ACS Appl Mater Inter、J Mater Sci Technol、Research、Nanoscale(封面)上。

        (3)  基于原位测试的仿生制备

面向航空航天、工业生产、交通运输、医工交叉等领域对机械表面主动抑冰、高效换热、抗粘脱附、柔性传感的需求,聚焦表面仿生功能构建与固-液界面科学,结合高速成像、声学监测等原位监测手段,研究“微纳结构-仿生功能”的关联映射,旨在突破仿生结构设计依据建立难、固液界面行为原位监测难等科学难题,并制备液滴蹦床超疏水表面、多功能水凝胶、高性能人工关节材料等。相关研究发表在国际权威期刊Nat Commun(主编推荐论文)、Mater Today、Biosens Bioelectron、Mater Today Phys上。

       (4)  电池安全原位测试

机械滥用、热滥用和电滥用引发的电池失效甚至起火、爆炸等安全事故屡见不鲜。因低温环境下的循环充放电行为导致的锂沉积与脱嵌现象将加速电池老化与失效。通过重构低温等多场耦合工况,并构建“光学-红外-超声”多光谱-声谱原位监测系统,揭示其机械-低温-电化学多场耦合下服役性能衰退规律与微观损伤失效机制,明晰锂枝晶诱导电池内短路与热失控的多场调控机理,建立实际服役工况下导致电池低温失效的阈值判定准侧。相关研究发表在领域权威期刊J Energy Chem、Appl Energ、Energy、IEEE TIM、ACS Appl Mater Inter上。












教育经历

[1] 2009.9-2013.12
吉林大学 | 机械工程 | 硕博连读(提前毕业)
[2] 2005.9-2009.7
吉林大学 | 机械工程 | 本科生

工作经历

[1] 2014.1-2014.6
 中国电子科技集团公司 

研究方向

[1]原位测试自主科学仪器
[2]极端工况/微尺度材料性能测试
[3]机械表面仿生功能设计与制造
[4]新能源汽车电池原位测试

团队成员

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