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学术沙龙|从纳米火到微纳芯片发电技术时间:2023-04-04 15:50:16

2023年3月22日,为促进学科交叉融合,中心邀请上海交通大学的胡志宇教授开展关于纳米火与微纳芯片发电技术的学术讲座。

胡志宇教授主要研究方向为微纳加工技术,他是上海交通大学微米/纳米加工技术国家级实验室学术带头人,“致远”学院讲席教授,微纳能源研究所所长,英国皇家化学学会Fellow(FESC),国家级人才计划获得者,二级教授。发表了科研论文150余篇,国内外发明专利40多项,出版中英文专著/教材5部。

胡志宇教授详细介绍了他的重点研究领域与最新研究成果,利用微纳加工手段胡教授团队制造出了仅仅20nm厚的维催化剂图案,并形成超过1300K/mm的超高热梯度。根据“热的尺度效应”,胡教授团队开启了理论创新、装备制造、材料制造、器件制造与系统应用的研究,用生产集成电路的方法制造芯片发电机,在纳米构建多层热电材料与微纳加工技术等发明获得突破,成功研制了世界上集成度最高的超薄MEMS微纳发电芯片。该芯片可以在非常微小(0.001k)的温差条件下,在纳米尺度上把热能有效转化为电能。

随着环境的恶化和全球气候变暖以及煤炭等能源的日益枯竭,高效清洁能源技术越来越受到各方的关注。微纳发电芯片热电转换技术是一种零排放的清洁能源技术,它基于材料内部的电子声子耦合效应,在芯片上实现热-电能源的直接转换。在当今全球气温升高的环境下,该技术利用大自然的环境热能,有望实现万亿级的产业规模。

芯片发电技术有着广泛的应用场景,例如能源应用场景——红外辐射无源制冷自发电、工业余热发电等,该技术在绿色可持续能源发展中有着极大的发展潜能,目前中国工业废热的排放依然处于高位,每年中国浪费的废热能源相当于100个三峡大坝的发电量,利用冷却水、烟道的热量发电,可与电厂同步发电上网,无需建设储能设备。利用这些废热,将为节能减排问题提供全新思路,在节能方向作出突出贡献。

胡教授的发展理念与中心绿色包装材料的发展方向不谋而合,在传感器应用场景中,使用光电效应与电磁感应能够分辨颜色与材料。此应用方向引发了与会师生的关注与探讨,双方希望在此基础上寻求技术合作,共同推进双方科学研究进展。

沙龙活动持续了一个半小时,现场讨论氛围热烈,胡志宇教授耐心解答师生们的疑问。此次交流为中心科研工作聚焦前沿科技、拓宽研究思路起到了很好的促进作用。

                                                           (通讯员:夏琴)