曹国鑫

博士、特聘研究员


博士生导师


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曹国鑫

工作经历:

2010/9—目前 北京大学工学院 力学与空天技术系 特聘研究员
2008/8—2010/8美国Nebraska-Lincoln大学 工程力学系  助理研究教授
2005/1—2008/6美国Columbia大学 土木工程与力学系 博士后

 

教育经历:

2000/8—2004/12 美国Clemson大学 材料科学专业 博士
1996/9—1999/11 北京航空航天大学 材料工程专业  博士
1993/9—1996/7 内蒙古工业大学 固体力学专业  硕士
1989/9—1993/7 大连理工大学 化工机械与设备专业  学士

 

研究领域:

主要从事先进材料系统(包括纳米及生物材料)的机械行为的多尺度研究,以及基于材料机械行为的相应重要应用(例如:纳米多孔吸能材料)。

 

科研工作简介:

采用计算模拟与科学试验相结合的方式,在不同的尺度下来理解先进材料的机械行为。任何宏观材料的行为都首先起源于材料在最小尺度的行为,所以多尺度研究可以帮助全面的理解各种宏观材料行为和性能的基本物理机制。有助于进一步改善材料的性能,以及设计具有优良性能的新材料。多尺度研究对于生物材料(人体组织)的机械行为尤为重要,人体组织(宏观尺度)由细胞组成(细观尺度),细胞又是由亚细胞结构组成(微观尺度)。通过多个尺度相结合的研究方式,可以较为准确的理解生物材料的机械行为,以及实现相关的重要应用。

 

主要科研成就:

主要通过多尺度计算模拟方法来研究纳米材料及相关系统的加工,性能和应用,在这一领域里取得了显著成就。在国际主流学术期刊上发表了50余篇学术论文,其中包括Physical Review Letter, Nano Letter, Journal of American Chemical Society, Journal of the Mechanics and Physics of Solids等相应领域的最高级别期刊。所发表论文被同行专家引用近1000次,总的引用H-index达到20。研究工作被Nature Nanotechnology, Health and Medicine Week, 中科院,国家自然基金委员会,科技经济周刊,中国科学器材网,科学网等国内外多家机构及媒体报道。在多个国际学术会议及大学做过报告。担任十多个国际重要学术期刊的评审专家。

 

获得荣誉:

1. 获得2010 Layman Award of University of Nebraska-Linocln。
2. 获得Columbia大学2008年BWF (Burroughs Wellcome Fund) Career Awards at the Scientific Interface 提名(总共两人获提名)。
3. 2007年Nature Nanotechnology专题评述“Nanofluidics: Gas guzzler”。
4. 2007年Health & Medicine Week专题评述“New life sciences research”。
5. “Self-Assembled Triangular and Labyrinth Buckling Patterns of Thin Films on Spherical Substrates”为题发表在《物理评论快报》(PRL 100, 036102 (2008)) 被中科院,国家自然基金委员会,科技经济周刊,中国科学器材网,科学网等多家机构及媒体报道。

 

近期代表性的学术论文:

1. Guoxin Cao. Working Mechanism of Nanoporous Energy Absorption System under High Speed Loading, Journal of Physical Chemistry C, 116 (14), 8278–8286 (2012).
2. Guoxin Cao, and Namas Chandra.  Evaluation of Biological Cell Properties Using Dynamic Indentation Method.Physical Review E 81, 021924 (2010).
3. Xi Chen, Guoxin Cao, Aijie Han, Patricia J. Culligan, and Yu Qiao. Nanoscale Fluid Transport: Size and Rate Effects, Nano Letters, 8 (9), 2988–2992 (2008).
4. Guoxin Cao and Xi Chen. Self-Assembled Triangular and Labyrinth Buckling Patterns of Thin Films on Spherical Substrates. Physical Review Letters, 100, 036102 (2008).
5. Guoxin Cao and Xi Chen. An Energy Analysis of Size-Dependent Elastic Properties of ZnO Nanofilms. Physical Review B, 76, 165407 (2007).
6. Yu Qiao, Guoxin Cao, and Xi Chen, Effects of gas molecules on nanofluidic behaviors, Journal of the American Chemical Society. 129, 2355-2359 (2007).
7. Guoxin Cao and Xi Chen. The effect of the displacement increment on the axial compressive buckling behaviors of single-walled carbon nanotubes. Nanotechnology 17, 3844–3855 (2006).
8. Yuye Tang, Guoxin Cao, Xi Chen, Jejoong Yoo, Arun Yethiraj and Qiang Cui. A finite element framework for studying mechanical response of macromolecules: Application to the gating of the mechanosensitive channel, MscL. Biophysical Journal, 91, 1248-1263 published as a cover article (2006).
9. Guoxin Cao, Xi Chen and Jeffrey W. Kysar. Thermal vibration and apparent thermal contraction of single-walled carbon nanotubes. Journal of the Mechanics and Physics of Solids, 54, 1206–1236 (2006).