航空航天等高端技术的发展很大程度上依赖于信息电子、超敏探测和功能材料等技术的进步，而这些技术不仅空间尺度向纳米、分子尺度深入，时间尺度也进入纳秒至飞秒范围，能量更是由宏观尺度的焦耳量级锐减18个量级到纳米尺度的安 (10^-18)焦耳量级。在这一尺度下，力电磁热等外部作用与由电荷、分子轨道、电子结构和电子自旋态构成的物质的局域场处于同一能量尺度，外场与物质的局域场间存在强烈耦合。这种纳尺度多场耦合使得在宏观尺度只有少量材料才具有的力-电-磁-光-热耦合性质在一般纳米结构系统中广泛存在，为智能材料器件技术发展提供了广阔的空间。

我们十多年来将连续介质力学与反映局域场的量子力学等多学科知识和技能相结合，致力研究纳米结构中这类纳尺度多场耦合问题。这里1）通过典型的IV族碳、III-V族氮化硼、过渡金属硫族化合物等二维纳米材料结构的力电磁耦合分析，介绍这一领域的物理力学理论研究进展和弯曲泊松效应、能带调控的应变效应等新的物理力学性质；2）在简要评述二维原子晶体材料的新颖物理力学性质的基础上，介绍石墨烯等纳米结构系统前沿发展动态和我们的研究进展，如源于自发相变的亚纳米结构的自上而下制造的概念和技术突破，尤其是基于石墨烯的流-电能量转化新效应和传感新概念；3）结合我们近年的实验研究实践，探讨将纳米结构智能特性在工程环境下的宏观系统中发挥出来、实现从纳米尺度向宏观纳米技术的跨越、促进技术进步的一些发展趋势和感兴趣的方向。

个人简介：

      郭万林，博士，南京航空航天大学航空宇航学院教授。1981-1991年在西北工业大学飞机系学习并获得飞机结构与强度学士、固体力学硕士和博士学位；1991-2000年在西安交通大学力学学科做博士后、副教授、教授。2000年以来任南京航空航天大学特聘教授，现任南京航空航天大学纳米科学研究所所长，纳智能材料器件教育部重点实验室主任，机械结构力学与控制国家重点实验室副主任。他长期从事三维疲劳断裂和飞机结构三维损伤容限研究，发展复杂环境下材料结构的服役性能预测能力；近年对低维纳米功能材料力电磁耦合的物理力学行为与能量转换机制等前沿问题，结合纳米管、纳米线、石墨烯以及二维纳米材料体系等，开展了积极的物理力学研究探索和教学实践。在Nat. Nanotech., Nature Communications, J. Mech. Phys. Solids, Phys. Rev. Lett., Adv. Mater., J. Am. Chem. Soc.,中国科学等 SCI 源刊物发表论文 260余篇，获国家专利10余项。1996年获国家杰出青年基金，1999年评为长江学者特聘教授；2012年获国家自然科学奖二等奖（排名第一）和徐芝伦力学奖，2013年全国优秀科技工作者。