題目：從納米火到微納芯片發電技術

報告人：胡誌宇教授 上海交通大學

時間：2023年6月14日9:30

地點：狗万manbetxb 動力與機械學院三樓報告廳

歡迎各位師生踴躍參加！

摘要：

在人類文明發展史上，學會使用火所產生的影響決定了人類文明發發展。但是高溫燃燒存在著諸如能量利用效率低、造成環境汙染等問題，如何更高效、更清潔地利用能源成為一個迫切需要解決的問題。熱能量是最基礎的能量形式，幾乎所有的其他能量都可以最後轉換為熱能，而如何在微納尺度上更加有效地利用熱能量成為一個很有吸引力的研究方向。

納米火是通過化學催化作用使燃料實現了在納米尺度上的可控定點燃燒，並反應高效、位置精準地快速轉換成熱能。這種燃燒沒有點火過程，燃燒隻發生在納米催化劑顆粒存在的區域表麵，而沒有催化劑的區域不會發生任何變化。利用微納加工手段我們製造出了僅僅20nm厚的二維催化劑圖案，並且形成超過1300K/mm的超高熱梯度。微納發電芯片熱電轉換技術是一種零排放的清潔能源技術，它基於材料內部的電子聲子耦合效應，在芯片上實現熱-電能源直接轉換。

2023年《科學》重新發布世界最前沿的125個科學問題中提到“我們可以生活在一個去化石燃料的世界中嗎？”太陽不僅給世界帶來了陽光，更重要的是帶來了熱量。地球與宇宙空間廣泛存在著取之不盡用之不竭的低品質熱能量，但是過去環境熱能所產生的溫差，無法被傳統熱機係統利用。針對現有能源係統無法有效利用微小溫差發電這一世界難題，團隊麵向世界科技前沿，根據“熱的尺度效應”理論，持續開展攻關，突破微納加工技術瓶頸，研製成功了世界上集成度最高的發電芯片（6萬多個熱電對）。該發電芯片可在超小溫差（0.001K）下把熱能有效轉化為電能，在發電、製冷、傳感等領域有廣泛的應用前景。近期，我們團隊利用發電芯片能夠在微小溫差下發電這一獨特優勢，創新性地開展了紅外輻射製冷發電、分子太陽熱能存儲芯片發電、新型光-熱-電傳感器等相關應用的研究，取得了較好的進展。

主講人簡介：

胡誌宇教授，國家級人才計劃獲得者，二級教授，上海交通大學“致遠”講席教授，上海交通大學微米納米加工技術全國重點實驗室學術帶頭人（2012-2018擔任實驗室主任），納微能源研究所所長。在多個國內外學術組織擔任會士（Fellow）或常務理事，擔任ECS Sensors Plus副主編。發表科研論文160多篇，出版中英文專著/教材5部。在國內外獲得過多項科研與教學獎，擁有40+項發明專利，出版中英文專著/教材5部。近年獲得2023 IAAM Scientist Medal（瑞典）、2022教育部-華為“智能基座”棟梁之師獎、2022 IAAM Medal（瑞典）、2021華為“智能基座”先鋒教師獎、2021 MDPI Energies Award（瑞士）、2018中國微米納米技術學會微納技術創新獎（三等獎）。主要研究方向是微納尺度能量轉換、微納發電芯片、先進傳感器、納米構建功能材料等。