马天宝

马天宝

清华大学机械工程学院副教授
马天宝,男,毕业于清华大学,现任清华大学机械工程学院副教授。马天宝的研究方向为固体超滑的机理和实现,纳米材料的摩擦学特性,微纳米制造。
  • 中文名:马天宝
  • 民族:
  • 出生地:
  • 毕业院校:清华大学
  • 学位/学历:博士
  • 职业:教师
  • 专业方向:
  • 职务:清华大学机械工程学院副教授
  • 学术代表作:
  • 主要成就:
  • 任职院校:清华大学

人物经历

学习经历

1999.09-2003.07,东北大学,学士

2003.09-2007.07,清华大学,博士

工作经历

2007.09-2009.07,清华大学精密仪器与机械学系,博士后

2009.07-2011.12,清华大学精密仪器与机械学系,助理研究员

2011.12-2016.09,清华大学精密仪器与机械学系.机械工程系,副研究员

2013.01-2014.01,德国弗劳恩霍夫材料力学研究所,访问学者

2016.10-至今,清华大学机械工程系,副教授

主要成就

科研成就

科研综述

先后主持或参加国家自然科学基金重大科研仪器研制项目、优秀青年基金和面上项目、国家重点基础研究发展计划973项目课题等10余项科研项目。

超滑(superlubricity)是摩擦系数极低(0.001~0.01或更低)的状态,与常规润滑相比,降低约2个数量级;超滑若能广泛应用,将对科技发展有重要作用,是国际摩擦学前沿热点方向之一。课题组围绕纳米材料(石墨烯、二硫化钼)等,开展固体超滑的实验和理论研究,该研究对解决微纳机电系统润滑等问题有潜在应用价值。

论文

[1]Yanmin Liu, Aisheng Song, Zhi Xu, Ruilong Zong, Jie Zhang, Wenyan Yang,Rong Wang,Yuanzhong Hu,Jianbin Luo, and TianBao Ma, “Interlayer Friction and Superlubricity inSingle-Crystalline Contact Enabled by Two-Dimensional Flake-Wrapped Atomic ForceMicroscope Tips”. ACS Nano 2018, 12, 7638-7646.

[2]Jie Zhang,Xinchun Chen,Qiang Xu, Tianbao Ma, Yuanzhong Hu, Hui Wang,A. Kiet Tieu, Jianbin Luo, “Effects of grain boundary on wear of graphene at the nanoscale: Amolecular dynamics study”. Carbon 143 (2019) 578-586.

[3]Shuai Zhang, Tianbao Ma, Ali Erdemir, Qunyang Li, “Tribology of two-dimensional materials:From mechanisms to modulatingstrategies”. Materials Today DOI: 10.1016/j.mattod.2018.12.002.

[4]Shuai Zhang,Lei Gao,Aisheng Song, Xiaohu Zheng, Quanzhou Yao, Tianbao Ma,Zengfeng Di, Xi-Qiao Feng, and Qunyang Li, “Tuning Local Electrical Conductivity via Fine Atomic Scale Structuresof Two-Dimensional Interfaces”. Nano Letters 2018, 18, 6030-6036.

[5]Lei Chen, Jialin Wen, Peng Zhang, Bingjun Yu, Cheng Chen, Tianbao Ma, Xinchun Lu, Seong H. Kim, Linmao Qian, “Nanomanufacturing of silicon surface with a single atomic layer precision via mechanochemical reactions”. Nature Communications 9, 1542 (2018).

[6]Huaping Wang, Xu-Bing Li, Lei Gao, Hao-Lin Wu, Jie Yang, Le Cai, Tian-Bao Ma, Chen-Ho Tung, Li-Zhu Wu, and Gui Yu, “Three-dimensional graphene networks with abundant sharp edge sites for efficient electrocatalytic hydrogen evolution”. Angewandte Chemie-International Edition 57, 192-197 (2018).

[7]Lei Gao, Xinchun Chen, Yuan Ma, Yu Yan, Tianbao Ma, Yanjing Su, Lijie Qiao, “Origin of moiré superlattice scale lateral force modulation of graphene on transition metal substrate”. Nanoscale 2018,10, 10576-10583, DOI: 10.1039/C8NR01558A.

[8]Shu-Wei Liu, Hua-Ping Wang, Qiang Xu, Tian-Bao Ma, Gui Yu, Chenhui Zhang, Dechao Geng, Zhiwei Yu, Shengguang Zhang, Wenzhong Wang, Yuan-Zhong Hu, Hui Wang & Jianbin Luo, “Robust microscale superlubricity under high contact pressure enabled by graphene-coated microsphere”. Nature Communications 8, 14029 (2017).

[9]Linfeng Wang, Xiang Zhou, Tianbao Ma, Dameng Liu, Lei Gao, Xin Li, Jun Zhang, Yuanzhong Hu, Hui Wang, Yadong Dai and Jianbin Luo, “Superlubricity of a graphene/MoS2 heterostructure: a combined experimental and DFT study”. Nanoscale 9, 10846-10853 (2017).

[10]Q Xu, X Li, J Zhang, YZ Hu, H Wang, TB Ma, “Suppressing nanoscale wear by graphene/graphene interfacial contact architecture: A molecular dynamics study”. ACS Applied Materials & Interfaces 2017, 9, 40959-40968.

[11]Ruoyu Shi, Lei Gao, Hongliang Lu, Qunyang Li, Tian-Bao Ma, Hui Guo, Shixuan Du, Xi-Qiao Feng, Shuai Zhang, Yanmin Liu, Peng Cheng, Yuan-Zhong Hu, Hong-Jun Gao and Jianbin Luo, “Moiré superlattice-level stick-slip instability originated from geometrically corrugated graphene on a strongly interacting substrate”. 2D Materials 4, 025079 (2017).

[12]史若宇, 王林锋, 高磊, 宋爱生, 刘艳敏, 胡元中, 马天宝, “基于滑动势能面的二维材料原子尺度摩擦行为的量化计算”. 物理学报 66, 196802 (2017).

[13]X. Zheng, L. Gao, Q. Yao, Q. Li, M. Zhang, X. Xie, S. Qiao, G. Wang, T. Ma, Z. Di, J. Luo, X. Wang. “Robust ultra-low-friction state of graphene via moiré superlattice confinement”.Nature Communications 7, 13204 (2016).

[14]Jingyu Sun, Zhaolong Chen, Long Yuan, Yubin Chen, Jing Ning, Shuwei Liu, Donglin Ma, Xiuju Song, Manish K. Priydarshi, Alicja Bachmatiuk, Mark H. Rümmeli, Tianbao Ma, Linjie Zhi, Libai Huang, Yanfeng Zhang, and Zhongfan Liu, “Direct chemical-vapor-deposition-fabricated, large-scale graphene glass with high carrier mobility and uniformity for touch panel applications”. ACS Nano 10, 11136-11144 (2016).

[15]Jialin Wen, Tianbao Ma, Weiwei Zhang, George Psofogiannakis, Adri C.T. van Duin,Lei Chen, Linmao Qian, Yuanzhong Hu, Xinchun Lu, “Atomic insight into tribochemical wear mechanism of silicon at the Si/SiO2 interface in aqueous environment: Molecular dynamics simulations using ReaxFF reactive force field” Applied Surface Science 390, 216-223 (2016)

[16]L. Gao, Y. Liu, T. Ma, R. Shi, Y. Hu, J. Luo. “Effects of interfacial alignments on the stability of graphene on Ru(0001) substrate”, Applied Physics Letters 108, 261601 (2016).

[17]D. C. Yue, T. B. Ma, Y. Z. Hu, J. Yeon, A. C. T. van Duin, H. Wang, J. L. Luo. "Tribochemical mechanism of amorphous silica asperities in aqueous environment: A reactive molecular dynamics study", Langmuir 31, 1429-1436 (2015).

[18]Y. N. Chen, T. B. Ma, Z. Chen, Y. Z. Hu, H. Wang, "Combined effects of structural transformation and hydrogen passivation on the frictional behaviors of hydrogenated amorphous carbon films", Journal of Physical Chemistry C 119, 16148-16155 (2015).

[19]T. B. Ma, L. F. Wang, Y. Z. Hu, X. Li, H. Wang. “A shear localization mechanism for lubricity of amorphous carbon materials”, Scientific Reports 4, 3662 (2014).

[20]L. F. Wang, T. B. Ma, Y. Z. Hu, Q. Zheng, H. Wang, J. Luo. “Superlubricity of two-dimensional fluorographene/MoS2 heterostructure: a first-principles study”, Nanotechnology 25, 385701 (2014).

[21]L. F. Wang, T. B. Ma, Y. Z. Hu, H. Wang, T. M. Shao. “Ab initio study of the friction mechanism of fluorographene and graphane”, Journal of Physical Chemistry C 117, 12520-12525 (2013).

[22]D. C. Yue, T. B. Ma, Y. Z. Hu, J. Yeon, A. C. T. van Duin, H. Wang, J. L. Luo. “Tribochemistry of phosphoric acid sheared between quartz surfaces: A reactive molecular dynamics study”, Journal of Physical Chemistry C 117, 25604-25614 (2013).

[23]L. F. Wang, T. B. Ma, Y. Z. Hu, H. Wang. “Atomic-scale friction in graphene oxide: An interfacial interaction perspective from first-principles calculations”, Physical Review B 86, 125436 (2012).

[24]L. Xu, T. B. Ma, Y. Z. Hu, H. Wang, “Molecular dynamics simulation of the interlayer sliding behavior in few-layer graphene”, Carbon 50, 1025-1032 (2012).

[25]T. B. Ma, Y. Z. Hu, L. Xu, L. F. Wang, H. Wang, “Shear-induced lamellar ordering and interfacial sliding in amorphous carbon films: a superlow friction regime”, Chemical Physics Letters 514, 325-329 (2011).

[26]L. Xu, T. B. Ma, Y. Z. Hu, H. Wang. “Vanishing stick-slip friction in few-layer graphene: the thickness effect”, Nanotechnology 22, 285708 (2011).

[27]T. B. Ma, Y. Z. Hu, H. Wang, “Molecular dynamics simulation of shear-induced graphitization of amorphous carbon films”, Carbon 47, 1953-1957 (2009).

[28]T. B. Ma, Y. Z. Hu, H. Wang, X. Li, Microstructural and stress properties of ultrathin diamondlike carbon films during growth: Molecular dynamics simulations. Physical Review B 75, 035425 (2007).

人才培养

研究生课程

计算机分子模拟:基础及应用

本科生课程

机械设计综合实践A

荣誉表彰

2018年获教育部青年科学奖

2018年获“长江学者奖励计划”青年学者

2014年获国家自然科学基金委优秀青年基金资助

2013年入选万人计划首批青年拔尖人才支持计划

2012年获教育部自然科学一等奖(排名第3)

2011年获中国机械工程学会摩擦学分会最佳论文奖

2009年获世界摩擦学大会Taiho EncouragingAward for Young Tribologists国际奖励

2007年获清华大学学术新秀提名奖

相关词条

相关搜索

其它词条