题目：从纳米火到微纳芯片发电技术
报告人：胡志宇教授 上海交通大学
时间：2023年6月14日9:30
地点：武汉大学动力与机械学院三楼报告厅
欢迎各位师生踊跃参加！
摘要：
在人类文明发展史上，学会使用火所产生的影响决定了人类文明发发展。但是高温燃烧存在着诸如能量利用效率低、造成环境污染等问题，如何更高效、更清洁地利用能源成为一个迫切需要解决的问题。热能量是最基础的能量形式，几乎所有的其他能量都可以最后转换为热能，而如何在微纳尺度上更加有效地利用热能量成为一个很有吸引力的研究方向。
纳米火是通过化学催化作用使燃料实现了在纳米尺度上的可控定点燃烧，并反应高效、位置精准地快速转换成热能。这种燃烧没有点火过程，燃烧只发生在纳米催化剂颗粒存在的区域表面，而没有催化剂的区域不会发生任何变化。利用微纳加工手段我们制造出了仅仅20nm厚的二维催化剂图案，并且形成超过1300K/mm的超高热梯度。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-电能源直接转换。
2023年《科学》重新发布世界最前沿的125个科学问题中提到“我们可以生活在一个去化石燃料的世界中吗？”太阳不仅给世界带来了阳光，更重要的是带来了热量。地球与宇宙空间广泛存在着取之不尽用之不竭的低品质热能量，但是过去环境热能所产生的温差，无法被传统热机系统利用。针对现有能源系统无法有效利用微小温差发电这一世界难题，团队面向世界科技前沿，根据“热的尺度效应”理论，持续开展攻关，突破微纳加工技术瓶颈，研制成功了世界上集成度最高的发电芯片（6万多个热电对）。该发电芯片可在超小温差（0.001K）下把热能有效转化为电能，在发电、制冷、传感等领域有广泛的应用前景。近期，我们团队利用发电芯片能够在微小温差下发电这一独特优势，创新性地开展了红外辐射制冷发电、分子太阳热能存储芯片发电、新型光-热-电传感器等相关应用的研究，取得了较好的进展。
主讲人简介：
胡志宇教授，国家级人才计划获得者，二级教授，上海交通大学“致远”讲席教授，上海交通大学微米纳米加工技术全国重点实验室学术带头人（2012-2018担任实验室主任），纳微能源研究所所长。在多个国内外学术组织担任会士（Fellow）或常务理事，担任ECS Sensors Plus副主编。发表科研论文160多篇，出版中英文专著/教材5部。在国内外获得过多项科研与教学奖，拥有40+项发明专利，出版中英文专著/教材5部。近年获得2023 IAAM Scientist Medal（瑞典）、2022教育部-华为“智能基座”栋梁之师奖、2022 IAAM Medal（瑞典）、2021华为“智能基座”先锋教师奖、2021 MDPI Energies Award（瑞士）、2018中国微米纳米技术学会微纳技术创新奖（三等奖）。主要研究方向是微纳尺度能量转换、微纳发电芯片、先进传感器、纳米构建功能材料等。
