Associate professor Department of Materials Science and Engineering

Dr. Guo is now as associate professor at the Southern University of Science and Technology (SUSTech). He received his bachelor's degree on Material Science and Engineering in Huazhong University of Science and Technology (HUST), 2006. In 2011, he earned a PhD degree on Condensed Matter Physics from the Chinese Academy of Sciences. From 2011 to 2016, Dr. Guo worked as a postdoctoral fellow (research associate) at Boston College and the University of Houston. He joined SUSTech since 2016. His research fields are mainly focused on flexible electronics, micro/nano fabrication, and soft robotics. Dr. Guo has published over 90 journal articles, including those published in Nature Communications, PNAS, JACS, LSA, Advanced Materials, Materials Today, Nano Letters, ACS Nano etc. He has applied over 30 patents and hold 13 granted inventions. His research progresses on flexible electronics have been reported by New York Times, Science Daily, Materials Today, and Physics Today.

Personal Profile

Education

Exchange student, ORC, Tampere U. Tech, Tampere, Finland                                         2011

Ph.D., Condensed Matter Physics, Chinese Academy of Sciences, Beijing, China         2011

B.S., Materials Science & Engineering, Huazhong U. Sci. & Tech., Wuhan, China       2006

 

Research Experiences

2016-now    Associate Professor, Department of Materials Science & Engineering, Southern  University of Science & Technology (SUSTech)

2013-2016   Research associate, Department of Physics and TcSUH, University of Houston

                        Projects: Preparation, mechanism, and applications of super-stretchable transparent conducing films; flexible electronics

                        Advisor: Prof. Zhifeng Ren

2011-2012   Postdoctoral fellow, Department of Physics, Boston College

                        Projects: ARC-free single crystalline Si solar cells; ultrathin a-Si:H solar cells; flexible transparent electrodes for solar cells

                        Advisor: Prof. Zhifeng Ren

2006-2011   Research assistant, National Center for Nanoscience and Technology, Chinese Academy of Sciences

                        Projects: Laser direct writing of gray scale photomasks and surface reliefs; Synthesis, characterization, and applications of nanostructures

                        Supervisor: Prof. Qian Liu

2005-2006   Undergraduate student, Huazhong University of Science and Technology

                        Project: Research on filled Skutterudite thermoelectric materials

 

Honors/Awards/Member/Committee

  • 南方科技大学2019年度“青年教授奖” 2019
  • 中国化学会仿生材料化学专业委员会 委员 2019
  • 中国机械工程学会微纳制造技术分会第二届委员会 委员 2018
  • 广东省透明导电薄膜材料工程技术研究中心 委员 2017
  • Guangdong Innovative and Entrepreneurial Team Program (广东省珠江人才计划创新创业团队), Team Leader  2017
  • Top 10 highly cited paper of Light: Science & Applications  2017
  • Shenzhen Overseas High-Caliber Personnel, Level B(深圳孔雀B类人才) 2016
  • 1000 Plan (Youth Program) (青年千人计划), China 2015                                              
  • ZhuLi Yuehua Award (朱李月华奖), Chinese Academy of Sciences, Beijing China 2011

 

Research Interests

  1. Flexible electronics: fabrication, physics, and applications.
  2. Soft robotics and human body technology.
  3. Unconventional methods for micro-/nanofabrication by wrinkling, folding, etc.
  4. Micro-/nanofabrication by using laser direct writing; gray scale masks for the fabrication of 3D and quasi-3D microstructures.
  5. Nanostructures: growth, characterization, and applications.

 

Peer-Reviewed High Impact Papers

  1. Ningning Bai, Liu Wang, Qi Wang, Jue Deng, Yan Wang, Peng Lu, Jun Huang, Gang Li, Yuan Zhang, Junlong Yang, Kewei Xie, Xuanhe Zhao, Chuan Fei Guo*. Graded Intrafillable Architecture-based Ionic Pressure Sensor with Ultra-Broad-Range High Sensitivity, Nature Commun. 2019, doi.org/10.1038/s41467-019-14054-9.
  2. Junlong Yang, Tianzeng Hong, Jue Deng, Yan Wang, Fan Lei, Jianming Zhang, Bo Yu, Zhigang Wu, Xinzheng Zhang, Chuan Fei Guo*, Stretchable, Transparent and Imperceptible Supercapacitors Based on Au@MnO2 Nanomesh Electrodes. Chem. Commun. 2019, 55, 13737-13740.
  3. Yan Wang, Qihan Liu, Jianming Zhang, Tianzeng Hong, Wenting Sun, Lu Tang, Eric Arnold, Zhigang Suo, Wei Hong, Zhifeng Ren*, Chuan Fei Guo*, Giant Poisson’s effect for wrinkle-free stretchable transparent electrodes, Adv. Mater. 2019, 1902955.
  4. Junlong Yang#, Qingxian Liu#, Zhihao Deng, Fan Lei, Jianming Zhang, Quan Wang, Xinzheng Zhang, Zhigang Wu, Chuan Fei Guo*. Ionic Liquid Activated Wearable Electronics. Mater. Today Phys. 2019, 8, 78-85.
  5. S. Huang, Y. Liu, Y. Zhao, Z. Ren*, C. F. Guo*. Flexible electronics: stretchable electrodes and their future. Adv. Funct. Mater. 2018, 1805924.
  6. Y. Wan, Z. Qiu, J. Huang, J. Yang, Q. Wang, P. Lu, J. Yang, J.g Zhang, S. Huang, Z. Wu, C. F. Guo*, Natural Plant Materials as Dielectric Layer for Highly Sensitive Flexible Electronic Skin. Small, 2018, 14, 801657.
  7. Z. Qiu, Y. Wan, W. Zhou, J. Yang, J. Yang, J. Huang, J. Zhang, Q. Liu, S. Huang, N. Bai, Z. Wu, W. Hong, H. Wang, C. F. Guo*, Ionic Skin with Biomimetic Dielectric Layer Templated from Calathea Zebrine Leaf, Adv. Funct. Mater.  2018, 1802343. 
  8. Yongbiao Wan, Yan Wang, Chuan Fei Guo*. Recent progresses on flexible tactile sensors. Mater. Today Phys. 2017, 1, 61-73.
  9. Y. Liu, J. Zhang, G. Heng, Y. Wang, Q. Liu,  S. Huang, C. F. Guo*,  Z.Ren*, Capillary-Force-Induced Cold Welding in Silver-Nanowire-Based Flexible Transparent Electrodes. Nano Lett. 2017, 17, 1090-1096.
  10.  H. Zhang,  F. Yang,  J. Dong,  L. Du,  C. Wang,  J. Zhang, C. F. Guo*,Q. Liu *, Kaleidoscopic imaging patterns of complex structures fabricated by laser-induced deformation. Nature Commun. 2016, 7, 13743.
  11. C. F. Guo, Y. Chen, L. Tang, F. Wang, Z. Ren. Enhancing scratch-resistance by introducing chemical bonding in highly stretchable and transparent electrodes. Nano Lett. 2016, 16, 594–600. 
  12. C. F. Guo, Q. Liu, G. Wang, Y. Wang, Z. Suo, C. Chu, Z. Ren. Fatigue-free, super-stretchable, transparent, and biocompatible metal electrodes. PNAS 2015, 112, 12332–12337.
  13. C. F. Guo, and Z. Ren. Flexible transparent conductors based on metal nanowire networks. Mater. Today 2015, 18, 143–153.
  14. C. F. Guo, T. Sun, Q. Liu, Z. Suo, Z. Ren. Highly stretchable and transparent nanomesh electrodes made by grain boundary lithography. Nature Commun. 2014, 5, 3121.
  15. C. F. Guo, Tianyi Sun, Feng Cao, Qian Liu, Zhifeng Ren. Metallic nanostructures for light trapping in solar energy harvesting devices. Light Sci. Appl. 2014, 3, e161.
  16. C. F. Guo, Y. Lan, T. Sun, and Z. Ren. Deformation–induced cold-welding for self-healing of super-durable flexible transparent electrodes. Nano Energy 2014, 8, 110
  17. T. Sun#C. F. Guo#, F. Cao, E. Akinoglu,Y. Wang, M. Giersig, Z. Ren, and K. Kempa. A Broadband Solar Absorber with 12 nm Thick Ultrathin a-Si Layer by Using Random Metallic Nanomeshes. Appl. Phys. Lett. 2014, 104, 251119. (Co-1st author)
  18. W. Liu#C. F. Guo#, M. Yao, Y. Lan, H. Zhang, Q. Zhang, S. Chen, C. Opeil, Z. Ren. Surface treatments of Bi2S3 nano network as the strategy for improved thermoelectrics. Nano Energy 2014, 4, 113-122. (Co-1st author)
  19. C. F. Guo, T. Sun, Y. Wang, J. Gao, Q. Liu, Z. Ren. Conductive black silicon surface made by silver nanonetwork assisted etching. Small 2013, 9, 2415–2419.
  20. C. F. Guo, J. Zhang, M. Wang, Y. Tian, Q. Liu. A Strategy to prepare wafer scale bismuth compound superstructures. Small 2013, 9, 2394–2398.
  21. C. F. Guo, J. Zhang, Y. Tian, Q. Liu. A general strategy to superstructured networks and nested self-similar networks of bismuth compounds. ACS Nano 2012, 6, 8746–8752.
  22. C. F. Guo, V. Nayyar, Z. Zhang, Y. Chen, J. Miao,  R. Huang,and Q. Liu. Path-guided wrinkling of nanoscale metal films.  Adv. Mater.  2012, 24, 3010–3014. (Cover). 
  23. C. F. Guo, Y. Tian, S. Cao, J. Zhang, H. Tang, and Q. Liu. Topotactic transformations of superstructures: from thin films to 2D networks to nested 2D networks. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 8211–8215. (Cover). 
  24. C. F. Guo, J. Zhang, J. Miao, Y. Fan and Q. Liu. MTMO grayscale mask.  Opt. Express 2010, 18, 2621–2631. 
  25. C. F. Guo, Z. Zhang, S. Cao, Q. Liu. Laser direct writing of nanoreliefs in Sn nanofilms.   Opt. Lett. 2009, 34, 2820–2822. 
  26. C. F. Guo, S. Cao, P. Jiang, Y. Fang, J. Zhang, Y. Fan, Y. Wang, W. Xu, Z. Zhao, and Q. Liu. Grayscale photomask fabricated by laser direct writing in metallic nano-films.  Opt. Express 2009, 17, 19981–19987. 

 

Research

1. Flexible electronics: fabrication, physics, and applications.

2. Soft robotics and human body technology.

3. Unconventional methods for micro-/nanofabrication by wrinkling, folding, etc.

4. Micro-/nanofabrication by using laser direct writing; gray scale masks for the fabrication of 3D and quasi-3D microstructures.

5. Nanostructures: growth, characterization, and applications.


Teaching

2019

MSE001 Fundamentals of Materials Science and Engineering

Offered in Fall semester for undergraduate students, credits: 3

GGC5009 Literature Research and Academic Writing

Offered in Fall semester for graduate students, credits: 2

MSE5014 Flexible Electronic Materials

Offered in Spring semester for graduate students, credits: 2

2018

MSE201 Fundamentals of Materials Science and Engineering

Offered in Fall semester for undergraduate students, credits: 3

GGC5009 Literature Research and Academic Writing

Offered in Fall semester for graduate students, credits: 2

MSE5014 Flexible Electronic Materials

Offered in Spring semester for graduate students, credits: 2

2017

MSE201 Fundamentals of Materials Science and Engineering

Offered in Fall semester for undergraduate students, credits: 3

GGC5009 Literature Research and Academic Writing

Offered in Fall semester for graduate students, credits: 2

2016

MSE201 Fundamentals of Materials Science and Engineering

Offered in Fall semester for undergraduate students, credits: 3

GGC5009 Literature Research and Academic Writing

Offered in Fall semester for graduate students, credits: 2


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  • 材料系郭传飞课题组研制出最高压力分辨率的柔性压力传感器

    材料系郭传飞课题组研制出最高压力分辨率的柔性压力传感器        柔性压力传感器类似于人的皮肤,能感知外界力刺激的强度,可以帮助机器人实现触觉,也在人体健康监测等诸多领域有广泛的应用。然而,无论是人的皮肤还是柔性压力传感器(或电子皮肤),都普遍存在一个严重的缺点,即在低压下较为灵敏,压力较大时变得不灵敏甚至完全不响应。例如,人手可以感受到一只小昆虫在手上爬行;但是当手端着重物,昆虫再落到重物上时,皮肤则完全感受不到。许多实际应用需要一种这样的压力传感器:既能感受到轻如“鸿毛”,又能称量出重如“泰山”,还能分辨出“泰山”上新增了一片“鸿毛”。但受到软材料不可压缩或可压缩性有限的制约,之前人们还没有做出这样的传感器。        近日,材料系郭传飞课题组在柔性压力传感器的研究上取得重大突破。他们通过设计一种“自补偿非稳态结构”并引入离子界面传感原理,成功地解决电容型压力传感器在高压下灵敏度极低或发生饱和的难题。他们研究的这种传感器在低压下可以分辨出0.08 Pa的压力变化,而在3.2个大气压的极高压力下也还可以分辨出18 Pa的压力变化,在高压下的压力分辨率甚至超过了航空工业上普遍使用的硬质压力测试系统,因此这种传感器有望用于风洞测试中飞机模型的智能蒙皮。其灵敏度极高,在高压区的灵敏度超出之前已报道的最好结果的一万倍以上。该传感器还具有响应速度快的优势,响应速度达到9 ms,是人皮肤响应速度的3倍,即使在数个大气压下也具有极佳的动态响应特性。由于这种传感器具有极高的信号强度,其微型化之后还能保持很高的信噪比,研究人员在芝麻粒大小的区域上即集成了数十个这种传感器,有望用于极高空间分辨的压力传感。 图1、 基于自补偿非稳态结构的离子电容微型传感器阵列 图2、 基于自补偿非稳态结构的离子电容型压力传感器与现有电容传感器的灵敏度对比        该工作近日在线发表在Nature Communications期刊上。论文的第一作者为博士生白宁宁,合作方为麻省理工学院赵选贺教授。研究得到了国家自然科学基金、广东省珠江人才计划创新创业团队、深圳市基础研究学科布局等项目的支持。       论文链接:https://doi.org/10.1038/s41467-019-14054-9

    2019-12-26
  • 课题组在Adv. Funct. Mater.发表综述:柔性电子学—可拉伸电极及其未来

    郭传飞&任志锋Adv. Funct. Mater.:柔性电子学—可拉伸电极及其未来        柔性电子学作为一种新兴的具有广阔应用前景的交叉科学,主要研究在大应力状态下工作的高性能柔性电子材料。南方科技大学材料系郭传飞副教授和美国休斯敦大学物理系任志锋教授(共同通讯作者)在Adv. Funct. Mater.在线刊登了题为“Flexible Electronics: Stretchable Electrodes and Their Future”的综述。文章从结构设计的角度介绍了基于剪纸艺术设计策略的新型可拉伸透明电极材料的最新研究进展及应用,涵盖了电子皮肤、植入式可降解电子材料以及仿生软体机器人等领域。南方科技大学前沿与交叉科学研究院黄思雅副研究员和休斯顿大学刘嫄博士为本文第一作者。        电极是各类电子产品中不可或缺的组成部分。目前最常见的透明电极材料是掺杂的氧化物半导体薄膜,例如氧化铟锡(ITO),其良好的光学透光率和导电性使其在光电子显示领域占据了数十年的主导地位。然而,传统的ITO薄膜无法满足未来可穿戴柔性电子产品对力学柔性要求。应用于弹性体衬底上的透明柔性电极(FTEs)在使用过程中需要承受弯曲、折叠、扭曲,甚至拉伸等大应变形变模式,对材料的力学性能提出了更高的要求。        近年来,可拉伸电极的研究发展推动了可穿戴电子产品、电子皮肤、可植入医疗电子设备、软体机器人、以及新型柔性人机界面等领域的兴起。这些具有良好力学柔性和生物相容性的电子产品在人体健康监测和生物医疗领域中发挥着越来越重要的作用,并将极大改善现有的医疗健康体系并彻底改变人类与电子产品之间的关系。据报道,各类仿生软体机器人具有类似皮肤的柔性传感功能和类似肌肉组织的软体驱动器,可通过柔性人机界面与人类和周围环境进行友好的实时互动,从而实现完整的“人-机”互动反馈体系(图1)。随着可穿戴和可植入式电子设备的出现,以及对智能软体机器人不断增长的需求,学术界和工业界已将目光投向了研制开发同时具有优异力学柔性和电学特性的功能电子材料。其中,可拉伸电极材料的研制是关键。 图1. 柔性电极、柔性电子设备和软体机器人之间的关系        文章系统比较了不同电极材料的光电性能和力学性能,并对常用电极材料的优缺点进行了评述。此外,文章还深入探讨了材料的几何形状设计(图2)、衬底选择以及电极-衬底粘附力对电极拉伸性能的影响,揭示了设计制备可拉伸电极的一种通用策略,并阐释了具有生物相容性的可拉伸电极在人体(图3)和新型智能仿生电子产品(图4和图5)中的应用。 图2. 可拉伸电极的几何形状与剪纸结构设计 图3. 柔性电子器件在人体上的应用 图4. 多功能电子皮肤的特性示例 图5. 柔性电极在电驱动软体驱动器的应用示例        文章最后指出,虽然柔性电子领域取得了很多令人鼓舞的进展,但依然面临着巨大的挑战。同时集成了物理、化学和电生理信号测试传感功能的可穿戴综合医疗健康监测系统,可以为人们提供一个更加全面的个人生理健康状态图像,是未来医疗健康领域发展的方向。此外,将具有不同功能的柔性电子元件(包括传感、驱动、数据传输和分析、能源,以及能量收集转化系统等)集成于一体的智能柔性电子系统能够对内部和外部信号进行实时感应和动态反馈,是智能制造领域的热点研究方向之一。   该论文作者为:Siya Huang, Yuan Liu, Yue Zhao, Zhifeng Ren, Chuan Fei Guo 论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.201805924   […]

    2019-08-07
  • Congratulations! 课题组研究助理许树佳和宋银强将分别赴普渡大学和昆士兰大学深造

    2019-08-07

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一、联培学生、研究助理招聘

1.研究方向

a、超拉伸电子学和可植入电子学。

b、非常规的纳米加工技术。

c、智能软体机器人,结合软体机器人和超柔性电子传感器,发展智能和友好型的软体机器人。

d、纳米结构薄膜及其在环境和能源方面的应用。

2.要求、待遇及前景

要求:具有化学、材料、电子、物理、力学、半导体器件、机械控制等相关领域的研究经历。要求申请人动手能力强,工作勤奋踏实,具有团队合作精神。

基本待遇:研究助理基本待遇不低于6000元/月,按13个月发放,另有过节费、高温补贴、计生奖近两万元,以及五险一金

表现优秀者,支持申请南科大境外联培博士

3.应聘方式

欢迎有科研志向的年轻学者加入本课题组!请将简历(含代表论文或者其它形式的代表性成果情况)发到guocf@sustech.edu.cn,联系人:郭传飞。课题组将安排面试。

二、MIT-南科大联合中心诚聘优秀博士后和研究序列教授(可赴MIT交流)

南方科技大学工学院将与麻省理工学院(MIT)机械工程系合作建立“南方科技大学-MIT机械工程科研教育中心”,现招聘数名博士后和研究序列教授。根据项目合作需求,南科大将择优选派至多六名研究生或博士后到MIT参与由中心资助的研究项目。先进制造方向,其中南科大和MIT各有两名教授参与到该项目中。

1.背景要求

博士后:具有博士学位,或者即将获得博士学位;具有微纳米加工、3D打印、微纳米制造、柔性电子学、材料科学等方面的研究经历;在国际上有影响力的刊物上发表过论文;具有良好的可培养潜力。

研究序列教授:具有微纳米加工、3D打印、微纳米制造、或者柔性电子学等方面的研究经历;具有博士学位并要求有博士毕业后两年以上的研究经历,特别优秀者可不受年限限制;在国际上相关领域著名刊物上发表过多篇论文,具有良好的发展潜质。

2. 待遇

博士后:按南科大和广东省相关标准执行,南科大按月发放工资(8000元/月)和给与规定的福利,并给与每月2800元的住房补贴;深圳市给与每年12万的免税补贴(工资、福利和补贴共计27万/年)。同时,按最新政策广东省还将给与每年15万的免税补贴。共收入可超过42万(外加3万以上的房补),其中27万免税。优秀者可赴MIT交流。

研究序列教授:研究助理教授30万/年,研究副教授40万/年,并按规定享有学校的福利待遇。优秀者可赴MIT交流。

3. 研究内容

主要分为三个方向

a. 基于柔性电子材料和活性聚合物材料的基础和应用研究,包括在生物医学方面的应用

b. 活性软材料的3D打印研究

c. 智能软体机器人研究,包括人机交互等

4. 应聘方法

提交简历和代表性工作至本人邮箱,并注明MIT-南科大联合项目应聘

5. 联系方式

郭传飞  南方科技大学/材料科学与工程系

深圳市南山区西丽学苑大道1088号

电话:0755-8801 8929

Email:guocf@sustech.edu.cn

所有应聘人同时将简历抄送给:liuwl@mail.sustech.edu.cn

三、博士后和研究教授招聘

1. 研究方向

本次招聘主要面向共融机器人方向,主要资助项目为国家自然科学基金重点项目。

2. 岗位要求及待遇

具有机器人方面的研究经验,包括软件、控制反馈等;

年税前收入约27万(其中有12万免税——所以税很轻),另有每月2800元税后住房补贴。十分优秀者,可以申请研究助序列教授(由机会评硕导博导),或者校长卓越博后(比普通博士后收入高七万)。

3. 应聘方式

发email至guocf@sustech.edu.cn,并抄送给liuwl@mail.sustech.edu.cn。注明博士后应聘。

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