基于微納結(jié)構(gòu)的光熱調(diào)控
日期：2021-11-24
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題目: 基于微納結(jié)構(gòu)的光熱調(diào)控
演講人:朱嘉, 教授,南京大學(xué)
時間: 2021年11月24日15：30-17：30
地點:霞光樓200報告廳
邀請人:陳立桅 特聘教授
摘要
光和熱是自然界最普遍也是現(xiàn)代社會最常用的兩種能量形式。微納結(jié)構(gòu)由于其特殊的尺度和形貌，可以對光和熱作有效調(diào)控，從而為能源、環(huán)境和信息等領(lǐng)域提供全新的機(jī)遇。
這個報告中將列舉基于光熱調(diào)控的三個例子。
第一個例子關(guān)于大自然的光熱效應(yīng)。我們系統(tǒng)地發(fā)展高效界面光蒸發(fā)的太陽能水處理技術(shù)，從而為高效、低成本、低碳排放的水處理提供了新思路。實現(xiàn)了寬帶、高效的等離激元吸收體，展示了等離激元增強(qiáng)的太陽能海水淡化器件；基于仿生學(xué)原理，提出并實現(xiàn)了“二維水通道”設(shè)計和“人工蒸騰”結(jié)構(gòu)，率先展示便攜、高效率、低成本的太陽能海水淡化技術(shù)；基于界面光熱轉(zhuǎn)換的熱能回收、存儲與再利用，實現(xiàn)了基于太陽能的水與電聯(lián)產(chǎn)雙功能器件。
第二個例子是關(guān)于微觀世界的光熱效應(yīng)。我們發(fā)展了基于堿金屬的高性能等離激元器件，有效降低金屬的光熱（焦耳）損耗，從而為等離激元片上集成走向應(yīng)用邁出堅實的一步。發(fā)展了液態(tài)金屬旋涂工藝結(jié)合可控冷卻技術(shù)，成功獲得了高質(zhì)量的金屬鈉微結(jié)構(gòu)；在近紅外波段，鈉基波導(dǎo)的品質(zhì)因數(shù)是金屬銀的兩倍以上；制備的鈉基等離激元激光器創(chuàng)造了同類型納米激光器閾值新低；結(jié)合堿金屬優(yōu)異的電化學(xué)特性，展示基于堿金屬的動態(tài)調(diào)控等離激元器件。
第三個例子是關(guān)于宏觀世界的光熱效應(yīng)。輻射制冷技術(shù)是一種新型制冷技術(shù)，主要將物體的熱量通過大氣透明窗口（8–13 微米）輻射到外太空（3K的溫度）進(jìn)行降溫。高性能輻射制冷要求輻射制冷體在大氣透明窗口波段具有高發(fā)射率，所以選擇性輻射制冷體的設(shè)計和制備極其關(guān)鍵。我們通過分子與納米尺度的分級設(shè)計，制備了在中紅外具有選擇性發(fā)射和高效太陽光反射的聚合物納米纖維薄膜，從而實現(xiàn)了高性能全天候輻射制冷性能。
個人簡介
朱嘉，南京大學(xué)教授，博士生導(dǎo)師，長期從事基于微納結(jié)構(gòu)的光熱調(diào)控研究。南京大學(xué)物理學(xué)學(xué)士，美國斯坦福大學(xué)電子工程學(xué)碩士、博士，加州大學(xué)伯克利分校博士后。
在Nature、Nature系列, National Science Review, Joule, Advanced Materials 等國際高影響力學(xué)術(shù)期刊發(fā)表論文100余篇，他引超過一萬次。英國皇家化學(xué)學(xué)會會士，nanophotonics執(zhí)行編輯，Advanced Photonics、Nano Research的編委，同時是40多個國際學(xué)術(shù)期刊的特約審稿人。
