为拓宽学生学术视野，推动学科交叉创新，2025年4月25日下午，重庆大学土木工程学院钟轶峰教授受结构系教师周建邀请为我院师生带来题为“土木工程中的前沿超材料与夹芯结构设计”的专题学术讲座。作为“前沿微课”系列学术活动的重要组成部分，本次讲座吸引了学院100余名师生齐聚第二教学楼310教室，共同探索未来土木工程材料的创新密码。

钟轶峰教授以悉尼歌剧院的贝壳形穹顶为切入点，揭示了自然界生物结构对工程材料的启示。传统材料性能受限于固有特性，而超材料通过人工结构设计突破了这一限制。他展示了具有负泊松比特性的机械超材料在受压时横向膨胀的神奇现象。这种逆向变形特性在桥梁减震支座、建筑隔震层领域展现出独特优势。

在轻量化设计方面，钟教授团队研发的梯度密度超材料在保持同等强度的前提下将构件重量降低40%。他特别指出：超材料不是对传统材料的替代，而是通过结构创新实现性能跃升，这为土木工程开辟了全新的设计维度。

在抗冲击领域，钟教授展示了团队开发的仿生复合夹芯结构。借鉴穿山甲鳞片层状排列的生物学特征，采用碳纤维面板与剪切增稠流体芯层复合的设计，在冲击荷载实验中成功抵御了相当于7倍常规荷载的动态冲击。更令人瞩目的是其自修复特性-芯层中的微胶囊修复剂可在结构受损时自动释放，实现裂缝的自主愈合。

面对工程实践中复杂的多目标优化需求，钟轶峰教授重点介绍了人工智能技术在材料设计中的应用突破。通过生成对抗网络（GAN）构建的智能设计平台，可在72小时内完成传统需要数月的多参数优化迭代。他现场演示了某超高层建筑风振控制装置的AI设计案例：输入风速谱、结构模态等参数后，系统自动生成了具有分级耗能特性的三维晶格超材料方案，计算显示其风振响应降低达65%。

讲座尾声，钟轶峰教授寄语青年学子：土木工程的未来在于跨界创新，既要深耕力学本质，又要拥抱材料科学、人工智能等新兴领域。他特别鼓励学生建立“结构-材料-功能”一体化思维。

本次讲座不仅系统梳理了超材料与夹芯结构的技术脉络，更通过大量工程案例展现了理论创新的实践价值。在“双碳”战略背景下，轻量化、智能化、可持续的新型工程材料研发，正在重塑土木工程学科的发展图景，为现代基础设施建设注入创新动能。