当前位置: 液体金属 >> 液体金属市场 >> 光荣榜仇旻团队微纳尺度光热调控及应
在7月11日举行的全省科技创新大会上,除了颁发年度浙江科技大奖以外,还公布了年度浙江省自然科学奖、技术发明奖和科学技术进步奖等多个奖项。
其中,由仇旻、李强、赵鼎、阮智超合作完成的“微纳尺度光热调控及应用”,荣获年度浙江省自然科学奖一等奖。
民进杭州市委会副主委、民进浙江省委会常委、西湖大学工学院国强讲席教授仇旻为第一完成人。
众所周知,光和热是自然界最普遍的两种能量形式,两者之间可以互相转化。比如太阳是一个度高温的黑体,它热辐射出来的就是我们感知到的太阳光,而我们在太阳照射下吸收太阳光,又会感觉到热。“微纳尺度光热调控”,就是研究光与微纳米尺度的结构相互作用产生的光与热的相互转换。光到热转换就是光吸收,热到光转换就是热辐射。
有别于传统的宏观材料体系,微纳米尺度下的结构,极大改变了光与物质的相互作用,从而产生一系列新机理、新现象和新应用。仇旻团队的研究就是据此展开。早在年,他们就设计并实现了金属微纳结构的光波段高效吸收,成为微纳尺度光吸收领域的先驱。之后,他们沿着“光吸收”和“热辐射”两个方向继续深耕,取得一系列重要成果。
在光吸收方面,研究团队首次实现真空环境下光致物体运动。该研究摆脱了传统光驱动对液体环境的依赖,开辟了非液体环境下光驱动的细分领域,研究成果登上《物理评论快报》期刊封面并成为编辑推荐论文。研究团队还研发出用于模拟运算的微分器件,是国际上最早报道亚波长厚度的光学模拟运算器件,研究成果入选了“中国光学十大进展”。
非液体环境光热纳米驱动技术登上《物理评论快报》封面
在热辐射方面,研究团队利用微纳光子结构复合相变材料,通过光场的局域增强放大热辐射的变化,成功突破热辐射调控的瓶颈,即斯特藩-玻尔兹曼定律。具体来讲,在室温附近,如需将辐射强度翻倍,目标需要升温60度左右,而使用研究团队创新的材料结构体系,目标温度变化不到10度即可实现。
基于微纳尺度光热调控,研究团队还研发出具有保温、散热、发电等多功能的热管理织物。相当于一件“衣服”仅需进行“正反面”翻转,就能如室内空调一般切换散热和保温两种模式,并且这件“衣服”还可以用于热发电,为随身佩戴的可穿戴电子设备充电。这种工艺还可以应用于建筑物的热管理、红外伪装等。
微纳热管理织物工作场景
基础科学研究的魅力在于,一旦在理论层面实现突破,很可能就此开启了一个新世界。仇旻称,虽然他们在微纳尺度光热调控及应用方面的研究已持续15年,前后发表了80多篇论文,并针对光吸收和热辐射的基础难题分别提出了解决方案,“但目前我们所见还只是‘冰山一角’。下一步,我们将继续探索微纳尺度下光与物质相互作用的机理,并加快推进光热纳米驱动等新技术走出实验室、走向市场,为国家和地方经济社会发展贡献力量。”
(来源:西湖大学微公号编辑:宣传处)
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