5月11日上午,北京科技大学能源与环境工程学院王存海教授受邀至河南师范大学物理学院,以"空天热辐射利用技术:能源-资源-安全"为题,系统阐释了“太阳热源-深空冷源”能量体系的科学内涵,并揭示了微纳光子学在热管理领域的革命性潜力。
在报告中,王教授从天空辐射制冷技术切入,提出“光谱精准调控”的创新理论。其团队通过新型超材料设计,突破传统技术对大气窗口的利用效率,实现了太阳光的高效反射与地表热量的定向释放。研发的梯度结构光子晶体材料,不仅在白天有效阻隔太阳辐射,还能在夜间通过大气窗口持续散热,构建出全天候能量动态平衡系统。值得关注的是,该技术已在多个领域取得实际进展:建筑节能方面,开发出可大幅降低建筑表面温度的光伏耦合材料;航天领域,柔性辐射薄膜显著提升了航天器热稳定性;纺织领域,智能织物为极端环境下的个人热舒适提供了创新解决方案。
王教授特别强调,这一技术对能源战略与国家安全具有深远意义。通过“日间集热-夜间散热”的全周期能量循环,可显著降低建筑与数据中心的制冷能耗,同时为高功率设备的散热难题提供新思路,成果有望推进深空探测器的热管理技术研发,推动我国在空天热辐射领域的技术引领。
报告结束后,王存海副教授与在场的师生进行了热烈讨论,解答了老师及学生的问题。这场报告揭示了基础物理研究与国家“双碳”战略的深度关联,为我院光电材料与能源物理的交叉研究开辟了新维度。
专家简介:
王存海,北京科技大学教授,北京市青年托举人才。北京科技大学空天热辐射课题组负责人,主要研究方向为基于微纳结构的光热调控机理与应用。主持国家自然科学基金青年项目、北京市自然科学基金交叉融合非共识创新项目等,以第一/通讯作者在Progress in Materials Science, Matter, Device, Materials Today, Nano Letters, ACS Photonics, Nano Energy等学术期刊发表多篇论文。担任Science, Nature Sustainability, Joule等期刊审稿人。指导学生参加科技竞赛获得国家级/省部级奖励20余项,包括国家节能减排大赛一等奖2项,挑战杯科技竞赛北京市一等奖2项,北京市节能减排大赛一等奖3项。担任国家节能减排大赛涵评专家,北京市节能减排大赛会评专家,河北省节能减排大赛会评专家等。
(物理学院 张凯华)