物理科学与工程学院-杜艾导师介绍
杜艾
教授
硕，博士生导师
男
物理科学与工程学院
物理学
,材料与化工
,物理学
凝聚态物理,气凝胶与物质的相互作用
duai@tongji.edu.cn
博士招生专业
1
物理学（博士）
2022
学术型博士
硕士招生专业
1
物理学（博士）
2022
学术型硕士
教育经历：
2007-2010 同济大学 凝聚态物理专业 理学博士
2005-2007 同济大学 材料物理与化学专业 硕士研究生
2001-2005 西南交通大学 材料科学与工程专业 工学学士
工作经历：
2023-至今 同济大学物理科学与工程学院 教授
2013-2022 同济大学物理科学与工程学院 副教授
2012-2013 同济大学物理系 讲师
2010-2012 同济大学材料学院 师资博士后
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科研项目
主要研究方向包括新型气凝胶的制备、溶胶-凝胶理论以及气凝胶在物理工程中的应用。近期感兴趣的方向为气凝胶的3D打印与溶胶凝胶墨水技术、仿生结构气凝胶材料与器件、气凝胶与电磁波、声波、强激光与超高速粒子等物质之间的相互作用等。在国内外期刊上发表论文140余篇，其中与气凝胶相关的100余篇， H因子为25，H10因子为68（谷歌学术）。积极进行对外学术交流，国内报告约20次，其中大会报告1次，邀请报告9次；赴国外参加国际会议9次，其中做邀请报告3次。在中国材料大会、中国溶胶凝胶大会等会议上多次担任分会场主持。2019年7月担任中国材料大会D01会场的分会主席，2019年9月担任1st Conference on Aerogel Inspired Materials国际会议（英国 纽卡斯尔）国际委员会成员。主持纵向项目10余项，作为科研骨干参与了多项国家级科研项目的科研工作。
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研究成果
部分研究成果如下：
1. Einstein’s tea leaf paradox induced localized aggregation of nanoparticles and their conversion to gold aerogels, Science Advances 2023, 9, eadi9108.
2. Resveratrol-silica aerogel nanodrug complex system enhances the treatment of sports osteoarthritis by activating SIRT-1, Advanced Composites and Hybrid Materials 2023, 6, 3.
3. Direct 3D print polyimide aerogels for synergy management of thermal insulation, gas permeability and light absorption, Journal of Materials Chemistry A 2023, DOI: https://doi.org/10.1039/d3ta02928j.
4. Smart strategies for light and thermal management in high‐efficiency solar steam generation, Solar RRL 2023, 7, 2201128.
5. A facile and versatile post-treatment method to efficiently functionalize 3D-printed carbon aerogels via introducing tailored metal elements, ACS Applied Energy Materials 2022, 5, 11970-11976.
6. A simple strategy for constructing hierarchical composite electrodes of PPy‐posttreated 3d‐printed carbon aerogel with ultrahigh areal capacitance over 8000 mF cm–2, Advanced Materials Technologies 2022, 7, 2101325.
7. MXene aerogel-based phase change film for synergistic thermal management inspired by antifreeze beetles, Cell Reports Physical Science 2022, 3, 100815.
8. Over 11 kg m–2 h–1 evaporation rate achieved by cooling metal–organic framework foam with pine needle-like hierarchical structures to subambient temperature, ACS Applied Materials & Interfaces 2022, 14 (8), 10257-1026.
9. Interfacial polymerized copolymers of aniline and phenylenediamine with tunable magnetoresistance and negative permittivity, Materials Today Physics 2021, 21, 100502.
10. Slow-sound propagation in aerogel-inspired hybrid structure with backbone and dangling branch, Advanced Composites and Hybrid Materials 2021, 4, 248-256.
11. Biomimetic ultra‐black sponge derived from loofah and Co‐MOF for long‐term solar‐powered vapor generation and desalination, Solar RRL 2021, 5, 2000817.
12. Epsilon‐negative carbon aerogels with state transition from dielectric to degenerate semiconductor, Advanced Electronic Materials 2021, 7, 2000877.
13. Ultra‐black pinecone for efficient solar steam generation under omnidirectional illumination, Advanced Sustainable Systems 2021, 5, 2000244.
14. Versatile direct writing of aerogel-based sol–gel inks, Langmuir 2021, 37, 2129-2139.
15. Morphology analysis of tracks in the aerogels impacted by hypervelocity irregular particles, High Power Laser Science and Engineering 2021, 9, e14.
16. Artificial Trees Inspired by Monstera for Highly Efficient Solar Steam Generation in Both Normal and Weak Light Environments, Advanced Functional Materials 2020, 30 (48), 2005513.
17. Intrinsic negative TCR of superblack carbon aerogel films and their ultrabroad band response from UV to microwave, Carbon 2020, 161, 590-598.
18. Ultra-black carbon@ silica core-shell aerogels with controllable electrical conductivities, Advanced Composites and Hybrid Materials 2019, 2, 743-752.
19. Enhanced photothermal conversion by hot-electron effect in ultrablack carbon aerogel for solar steam generation, ACS Applied Materials & Interfaces 2019, 11, 42057-42065.
20. Simple deceleration mechanism confirmed in the terminal hypervelocity impacted tracks in SiO2 aerogel, Icarus 2019, 317: 365-372.
21. Multifunctional silica nanotube aerogels inspired by polar bear hair for light management and thermal insulation, Chemistry of Materials 2018, 30 (19): 6849-6857.
22. Continuous adjustment of fractal dimension of silica aerogels, Journal of Non-Crystalline Solids 2018, 499: 159-166.
23. Temperature dependence of dynamic mechanical behaviors in low density MTMS-derived silica aerogel, Journal of Porous Materials 2018, 25 (4): 1229-1235.
24. Nanostructured resorcinol-formaldehyde ink for 3D direct writing, Journal of Materials Research 2018, 33 (14): 2052-2061.
25. Hot electrons coupling-enhanced photocatalysis of super black carbon aerogels/titanium oxide composite, 2018, MRS Communications 8 (2): 521-526.
26. Carbon aerogels towards new candidates for double negative metamaterials of low density, Carbon 2018, 129: 598-606.
27. Graphene-templated carbon aerogels combining with ultra-high electrical conductivity and ultra-low thermal conductivity, Microporous and Mesoporous Materials 2017, 253: 71-79.
28. Free-standing coating patterns fabricated by ultraviolet contact lithography using photosensitive sol-gel coatings, Optical Materials 2017, 69: 265-273.
29. Self-supporting silica aerogel thin films with high flexibility, Thin Solid Films 2017, 628, 81-87.
30. A finite-volume fast diffusion-limited aggregation model for predicting the coagulation rate of mixed low-ionized system, AIP Advances 2017, 7 (3): 035017.
31. Preparation and optimization of aerogel flyer-plates with graded density, Materials & Design 2016, 110: 225-232.
32. A new approach for preparation of free-standing nano-porous SiO2 films with a large area, Journal of Sol-Gel Science and Technology 2016, 80 (2): 267-276.
33. Super black material from low-density carbon aerogels with subwavelength structures, ACS Nano 2016, 10 (10): 9123-9128.
34. Freestanding titanium metallic aerogel, Materials & Design 2016, 97, 93-97.
35. A special material or a new state of matter: a review and reconsideration of the aerogel, Materials 2013, 6, 941-968.
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学校介绍
同济大学是国家教育部直属重点大学，也是首批被批准成立研究生院、并被列为国家“ 211 工程”和“面向 21 世纪教育振兴行动计划”(985 工程)与上海市重点建设的高水平研究型大学之一。同济大学创建于 1907 年，现已成为拥有理、工、医、文、法、经(济)、管(理)、哲、教(育)9 大门类的研究型、综合性、多功能的现代大学。
同济大学现设有各类专业学院 22 个，还建有继续教育学院、 职业技术教育学院等，设有经中德政府批准合作培养硕士研究生的中德学院、中德工程学院，与法国巴黎高科大学集团合作举办的中法工程和管理学院等。目前学校共有 81 个本科专业、 140 个硕士点、 7 个硕士专业学位授权点、博士授权点 58 个、 13 个博士后流动站，学校拥有国家级重点学校 10 个。各类学生 5 万多人，教学科研人员 4200 多人，其中有中科院院士 6 人、工程院院士 7 人，具有各类高级职称者 1900 多人，拥有长江学者特聘教授岗位 22 个。作为国家重要的科研中心之一，学校设有国家、省部级重点实验室和工程研究中心等国家科研基地 16 个。学校还设有附属医院和 2 所附属学校。
近年来同济大学正在探索并逐步形成有自己特色的现代教育思想和办学理念。以本科教育为立校之本，以研究生教育为强校之路。确立“知识、能力、人格”三位一体的全面素质教育和复合型人才培养模式。坚持“人才培养、科学研究、社会服务、国际交往”四大办学功能协调发展，努力强化服务社会的功能，实现大学功能中心化。以国家科技发展战略和地区经济重点需求为指针，促进传统学科高新化、新兴学科强势化、学科交叉集约化。与产业链紧密结合，形成优势学科和相对弱势学科互融共进的学科链和学科群，构建综合性大学的学科体系，其中桥梁工程、海洋地质、城市规划、结构工程、道路交通、车辆工程、环境工程等学科在全国居领先地位。在为国家经济建设和社会发展做贡献的过程中，争取更多的“单项冠军”，提升学校的学术地位和社会声誉。学校正努力建设文理交融、医工结合、科技教育与人文教育协调发展的综合性、研究型、国际知名高水平大学。
同济大学已建成的校园占地面积 3700 多亩，分五个校区，四平路校区位于上海市四平路，沪西校区位于上海市真南路，沪北校区位于上海市共和新路，沪东校区位于上海市武东路。正在建设中的嘉定校区位于安亭上海国际汽车城内。
同济大学研究生院简介
同济大学一贯重视研究生教育，早在 20 世纪 50 年代初即在部分专业招收培养研究生。 1978 年学校恢复招收硕士研究生， 1981 年起招收博士研究生，同年被国务院学位委员会批准为首批有权授予博士、硕士学位的单位。 1986 年经国务院批准试办研究生院， 1996 年经评估正式成立研究生院，成为我国培养高层次专门人才的重要基地之一。同济大学现有一级学科博士学位授权点 12 个，二级学科博士学位授权点 68 个(含自主设置 10 个二级学科博士点)，硕士学位授权点 147 个(含自主设置 7 个二级学科硕士点)，分属哲学、经济学、法学、教育学、文学、理学、工学、医学、管理学等 9 个学科门类。其中土木工程、建筑学、交通运输工程、海洋科学、环境科学与工程、力学、材料科学与工程等学科处在全国优势和领先地位，机电、管理、理学等学科近年有了长足进展。我校还设有 13 个博士后科研流动站。近些年来，为了适应我国经济建设和社会发展的需要，学校还十分注重培养不同类型、多个层次、多种规格的高层次专门人才。学校既设科学学位，又设工商管理、行政管理、建筑学、临床医学、工程硕士(含 21 个工程领域)、口腔医学等多种专业学位；既培养学术型、研究型研究生，又培养应用型、复合型专业学位研究生；既有在校全日制攻读学位模式，又有在职人员攻读专业硕士学位或以同等学力申请硕士学位、中职教师在职攻读硕士学位、高校教师在职攻读硕士学位模式。此外，还面向社会举办多种专业研究生课程进修班等，充分发挥了我校学科优势和特色，由此形成了多渠道、多规格、多层次的办学模式，取得了良好的社会效益。
同济大学研究生院是校长领导下具有相对独立职能的研究生教学和行政管理机构，下设招生办公室、管理处、培养处、学位办公室、学科建设办公室和行政办公室。同时，学校党委还专门设立了研究生工作部。学校设有校学位评定委员会，各学院有学位评定分委员会，并设立了各学科、专业委员会，配有学位管理工作秘书、教务员、班主任、研究生教学秘书等教辅人员。研究生院曾多次被评为全国和上海市学位与研究生教育管理工作先进集体。
二十多年来，同济大学始终把全面提高培养质量作为研究生教育改革的指导思想，在严格质量管理方面采取了一系列切实有效的措施，取得了较好效果。在连续多年全国百篇优秀博士学位论文评选中，有 7 篇入选。同济大学为国家培养了一大批高素质的高级专门人才，至今已授予博士学位 1311 人，硕士学位近 9504 人，其中有相当一部分已成为我国社会主义现代化建设的重要骨干力量。至 2004 年 9 月，在校博士、硕士研究生约达 11000 多人，专业学位硕士生约 2700 人。根据本校研究生教育发展规划， 2006 年计划招收博士生、硕士生(含专业学位研究生)超过 4000 名。同济大学正在为我国经济建设和社会发展输送高层次人才做出更大的贡献。
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同济大学硕士研究生学费及奖助政策
收费和奖励
1) 按照国务院常务会议精神，从 2014 年秋季学期起，向所有纳入国家招生计划的新入学研究生收取学费。其中：工程管理硕士(125600)、MBA[微博](125100)、MPA(125200)、法律硕士(非法学)(035101)、软件工程领域工程硕士(085212)、金融硕士(025100)、会计硕士(125300)、翻译硕士(055101、055109)、护理硕士(105400)、教育硕士(045100)、汉语国际教育硕士(045300)、人文学院(210)的艺术硕士(135108)专业学位研究生的学费标准另行公布，其它硕士研究生学费不超过 8000 元/学年。
2) 对非定向就业学术型研究生和非定向就业专业学位硕士研究生，同济大学有完善的奖励体系(工程管理硕士(125600)、MBA(125100)、MPA(125200)、法律硕士(非法学)(035101)、软件工程硕士(085212)、金融硕士(025100)、会计硕士(125300)、翻译硕士(055101、055109)、护理硕士(105400)、教育硕士(045100)、汉语国际教育硕士(045300)、人文学院(210)的艺术硕士(135108)的奖励由培养单位另行制订)。对亍纳入奖励体系的非定向就业学术型硕士生和非定向就业专业学位硕士生在入学时全部都可以获得 8000 元/学年的全额学业奖学金，该奖学金用以抵充学费。对纳入奖励体系的硕士研究生还可获得不少亍 600 元/月的励学金，每年发放10 个月。另外，纳入奖励体系的非定向就业研究生都可以申请励教和励管的岗位，获得额外的资励。所有非定向就业硕士研究生在学期间纳入上海市城镇居民基本医疗保险，可申请办理国家励学贷款，可参加有关专项奖学金评定。
3)工商管理硕士在职班、金融硕士在职班、公共管理硕士、工程管理硕士、会计硕士、护理硕士、教育硕士、汉语国际教育硕士、人文学院的艺术硕士采取在职学习方式，考生录取后，人事关系不人事档案不转入学校，在读期间不参加上海市大学生医疗保障，学校不安排住宿，毕业时不纳入就业计划。
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