材料科学 Material Science是研究材料结构和性能，并利用新材料解决人类社会现有挑战的一门高度交叉学科。
一方面，新材料的开放进一步推动了社会的发展：超级计算机的发展离不开半导体材料的突破；电动汽车的成功离不开新型离子电池材料的发现；iPhone等智能设备的普及离不开显示材料技术的长足进步。
另一方面，材料的结构和性能研究的发展推动着新材料的开放和应用，极大地丰富了材料科学。
未来还有很多材料技术将带来更多的激动人心的发展，超导技术，量子点技术，柔性半导体技术等都会在不远的未来为人类社会带来更多的突破。
基于钢铁和聚苯乙烯材料的悬臂复合结构的优化
Optimizationof Cantilever Composite Structures based on Steel and Polystyrene （PS）
西北大学全球顶尖的材料学研究团队将通过远程网络带领优秀的中国学生参与世界最前沿的科研项目：
基于钢铁和聚苯乙烯材料的悬臂复合结构的优化
Optimizationof Cantilever Composite Structures based on Steel and Polystyrene （PS）
悬臂结构在施工中被广泛采用，例如桥梁，阳台中等。在各种悬臂材料中，钢铁材料由于其较大的硬度而被广泛应用。也就是说在相同受力下，其形变较小。然而，它的缺点在于密度过大，导致最终的桥体质量很大。而聚苯乙烯材料因为有着较小的密度和适中的硬度而得到关注，被开始应用于悬臂结构的设计中。例如，聚苯乙烯可以与钢铁材料以”sandwich”结构被应用于悬臂中。聚苯乙烯在其中的作用值得我们进一步探讨。
我们的课题致力于以钢铁和聚苯乙烯为材料，优化设计悬臂的复合结构。另外，随着课题的进行，我们也会更多探讨纤维增强聚合物（fibre reinforcedpolymer，FRP）与钢铁的复合材料对悬臂的优化。同时，悬臂结构的几何形状也会对其受力和形变带来一定影响，值得进一步研究。
【相关学科】
物理 – 助理解深层次原理
化学 – 帮助制造和合成材料
数学 – 帮助设计优化
西北大学 博士
西北大学（Northwestern University）是一所世界顶级的私立研究型大学，十大联盟（Big Ten Conference）成员校，是美国录取难度最大的大学之一。西北大学以严格的招生录取出名，尤其在每年的全额奖学金博士研究生录取中，录取中国留学生的比例极低。
本科毕业于中国科技大学。中国科技大学是享誉国际的中国重点高校，由中国科学院直属，中央直管副部级建制，位列“211工程”、“985工程”，为“九校联盟”成员。
从本科阶段起指导高中生数学、物理等科目，拥有及其丰富的教学经验。
【课程模块一：预备课程】
在教学过程正式开始前，有方学者会根据学生的具体情况提供微积分、统计、和英语学术论文写作等预备课程
【课程模块二：科研辅导】
材料学科研团队将在有方学者团队的配合下，进行8-12周的科研辅导：
1、基本力学知识的学习（硬度，杨氏模量，轴应力，剪切应力等等）；
2、运用Abaqus软件模拟简单钢铁悬臂结构，研究施加一定力的情况下其整体受力以及形变的分布；
3、对悬臂材料进行优化，加入聚苯乙烯后对悬臂结构进行重整（以sandwich结构为例），分析材料和结构改变对悬臂结构的影响；
4、探究其他纤维增加聚合物的加入对悬臂结构受力及形变情况的影响；
5、探究不同悬臂结构的几何形状对其受力及形变的影响；
6、完成学术论文综述和大纲的写作，并向科研团队进行答辩。
*指导速度可能因实际教学情况而异
【课程模块三：论文写作&发表】
1：项目导师将辅导学生完成论文写作
2：协助学生完成论文在英文学术期刊上正式发表。
整个科研教学流程中，每一位学员都将有学术督导协助保障研究阶段性作业和论文的进度，确保取得研究成果。
1、获得美国顶尖高中才能拥有的教育资源
2、接触最前沿的科研项目与顶尖的科研团队指导
3、获得来自美国top30高校研究团队的推荐信
4、以独立第一作者身份将论文发表于英文学术期刊
有方学者项目的参与者能够获得美国顶尖高中才能拥有的教育资源，在高中阶段就能够接触最前沿的科研项目与顶尖的科研团队，获得博士高品质的专门指导，在具体领域达到专业研究人员水准。
本项目课题研究仅限2个名额
注：本课程采取审核制招生，我们将通过两轮面试评估课程匹配度，最终确定入选的学生名单。
本项目适合适合申请STEM专业方向：计算机、经济、金融等相关专业的学生。
符合以下条件的学生皆可申请参与此项目：
就读 9-11年级学生
有一定的英语阅读和写作能力
有较强的逻辑思维和抽象思维能力
专业领域的零基础学生，我们会提供相关的学术知识培训。
