热辐射研究生学术论坛（第十二期）

热辐射是能量传递的三大基本方式之一，是一种由于粒子热运动产生的、以电磁波形式传播的辐射。作为传热领域的重要组成部分，热辐射在航空航天、能源转化、工业制造、生物医学等领域均具有重要的应用前景。

为了促进热辐射及其应用领域的知识传播和成果分享，拓宽学术视野，推动相关领域的学术交流，为国内外优秀研究生提供一个高水平的学术交流平台，期刊《储能与节能（英文）》（Energy Storage and Saving）联合微信公众平台“热辐射与微纳光子学” 共同举办研究生学术论坛。本次论坛将聚焦热能转换，热系统管理等工程热物理领域的关键科学问题，深入探讨热辐射领域的学术前沿及技术应用，对促进能源高效利用，催生新技术和新模式具有重要意义。

会议名称：热辐射研究生学术论坛（第十二期）

会议时间：2023年12月23日 19:00-21:00

主持人：潘庆辉哈尔滨工业大学

点评专家：彭雨粲 北京大学

刘梦琦 上海交通大学

报告安排：

参会方式：

#腾讯会议：610-374-594

寇享直播：

https://www.koushare.com/lives/room/507804

报告简介：

报告题目：基于仿生光子结构的辐射冷却柔性薄膜研究

报告摘要：辐射冷却材料可广泛应用于建筑物降温、电子元器件散热、荒漠治理等。我们团队提出基于生物光子结构设计仿生热控散热材料的新思路和新方法。先后发现并揭示了大白花金龟、尖翅银灰蝶、银白色天牛、菜粉蝶、蝉绒毛的生物温控现象，并基于光学模拟和实验手段提炼出光子结构模型，揭示其光学机制。发现并提炼出大白花金龟白色鳞片上的壳/空心圆柱光子结构模型—由功能基元空心圆柱按密排圆周序构组成，揭示了基于薄膜干涉、米散射、全内反射机制的协同耦合所致可见高反射和基于折射率递减效应的中红外高发射机制。发现并提炼出蝉绒毛半椭圆柱光子结构模型，揭示了基于米散射和内部多次全内反射的协同作用提升可见高反射的光学机制。构筑了仿生微结构聚偏四氟乙烯PVDF/SiO2辐射冷却薄膜，由纳米孔、微米网格、微米球通过无序形式排列。采用紫外光刻和纳米压印结合的方法构筑仿生微结构PDMS/Al2O3/SiO2辐射冷却复合薄膜,由半椭圆柱有序阵列和微纳球无序结构组合而成。基于全内反射效应可增强反射率，基于折射率递减协同可增强发射率。所创制的仿生微结构聚偏四氟乙烯PVDF/SiO2辐射冷却薄膜具有强日光反射、高红外辐射、低角度依赖性等特点，对太阳光波段(0.25-2.5 m)能量的反射高达92%，在大气窗口的平均发射率高达0.95，可在1000W/m2的太阳光照下实现最高6°C的降温，辐射降温功率达到61W/m2，且薄膜具有较好的柔性与强度。

报告题目：面向人体热湿管理辐射控温功能织物的设计及性能调控

报告摘要：被动辐射热管理是一种新兴的控温技术，主要通过调节大气窗口波段（8-13μm）的热辐射实现热调控，该技术在人体热管理方面具有潜在的应用前景。然而，当前辐射控温织物存在功能单一和控温性能差等问题，无法满足极端环境下的人体热湿管理需求，因此，有必要设计一种具有多模式的控温织物用于极端冷热环境下人体热湿管理。针对高温环境下人体热湿调控，本研究提出了辐射冷却、蒸发散热和隔热功能集于一体的控温理念，设计了兼具润湿性梯度、低导热和太阳光高反射/红外高发射的双层纤维功能织物。探寻了米氏散热作用下纤维直径、孔隙率和颗粒大小对光学的调控规律，阐明了其在太阳光高反射/红外高发射的匹配规律；探究了亲疏水表面的形貌结构、粗糙度和表面自由能对定向排汗过程的微观调控，确立了其润湿梯度结构与定向排汗性能的构效关系，进而，探明了其蒸发散热的行为关系。最后，本研究还针对极热和极冷环境下人体热湿调控性差的问题，提出了具有增强隔热、调控辐射换热和促进蒸发散热功能相结合的设计策略，构建了一种分级多孔纳米纤维织物并应用于极端环境下人体热湿管理。阐明了分级多孔纳米纤维织物的定向孔道生长行为、光学调控机制与亲疏水演变机理，明确了传热耦合效应与传质机制关系，解决了极端环境下控温性能单一和性能差的问题；该研究为极端环境下人体热湿调控设计功能织物提供新的方案，对提高极端环境下的人体热舒适具有重要意义。

报告题目：近垂直入射下的双偏振强非互易热辐射

报告摘要：目前不可逆辐射受到单偏振和大入射角的限制。鉴于不可逆辐射的潜在应用，迫切需要在小入射角下实现 TE 和 TM 偏振的强非互易性。这项工作提出了一种将周期性硅基纳米孔阵列与磁光材料（InAs）相结合的解决方案。研究结果表明，两种偏振的吸收率和发射率接近98%带有1.5°的入射角和高Q因子。通过控制外置静态磁场，可以在感兴趣的工作波长范围内动态调控发射率和横向磁光克尔效应。严格耦合波分析和有限元法验证了计算结果的有效性。阻抗匹配理论和耦合模理论进一步分析了其物理起源。所提出的方案允许TE和TM偏振在极小的入射角下实现强非互易热辐射，为双偏振非互易辐射器件的开发提供了有价值的指导。

2024年第一期热辐射研究生学术论坛也在筹备当中，欢迎感兴趣的学生报名参加！

报名方式：

请以邮件的形式将报告题目、中文摘要以及报告人信息（姓名、单位、硕士/博士、免冠照、指导老师）发送至邮箱thermalradiation@163.com，邮件主题请按照格式“单位+姓名”书写。初选通过之后，将发邮件确认。

关于《储能与节能（英文）》

《储能与节能（英文）》（Energy Storage and Saving）是一本由西安交通大学主办， 西安交通大学能源与动力工程学院和期刊中心共同承办的开放获取英文学术期刊。Energy Storage and Saving刊载储能与节能领域的原创性研究成果，致力于推进基础研究及其在热力学、化学、生物学、机电学、磁学、经济学等领域的广泛应用，为人类能源的可持续发展贡献智慧和方案。期刊由西安交通大学王秋旺教授担任主编，陶文铨院士担任荣誉主编，并于2021年入选“中国科技期刊卓越行动计划高起点新刊”项目。

期刊主页:

http://www.keaipublishing.com/en/journals/energy-storage-and-saving/

投稿网址：

https://www.editorialmanager.com/enss/default1.aspx