2024年10月26日晚上七点，第22期热辐射研究生学术论坛以线上会议的形式顺利召开。会议由布朗大学大学石昌民老师主持，上海理工大学应汶峻、苏州大学樊鸿和哈尔滨工业大学张锐聪三名同学依次进行学术报告，并由香港科技大学（广州）周跃宽老师和天津大学梁继然老师对报告做出点评。
会议伊始，应汶峻同学报告了基于温敏纺丝纤维的太阳能空气取水研究的相关内容。随着全球变暖与工业化的不断推进，饮用水短缺危机成为全球性的挑战。太阳能吸附式空气取水作为一种无需外界输入电力、离网运行的灵活淡水获取方法，引起了学术界广泛的关注。然而，当前吸附式空气取水技术陷入规模化应用难的困境：一方面，尽管材料学者们开发了各式各样的高吸附量吸附剂，但是解吸温度和动力学仍然受限；另一方面，通过解吸-冷凝的传统取水热力循环总是伴随着大量能耗。受到空气凤梨的启发，我们研发了一种温敏纳米纤维吸附剂，它可以将空气中的水蒸气直接吸附，并在升温至40oC时以液态水直接挤出，避免了水经历“气化-液化”造成的能量浪费。这种材料在相对湿度15%、30%和60%下分别达到了0.43、0.89和1.48g/g的吸附量。此外，温敏纤维展示出了出色的动力学特性，在干旱工况下，能在2小时内吸附至饱和，并在自然阳光的照射下在5分钟内渗出液态水。基于吸附式空气取水的热力学框架和温湿度、太阳辐照强度等全球高精度气象数据，本研究建立了全球潜能模型并证明了温敏纤维在干旱和半干旱地区的应用价值。
随后，樊鸿同学汇报了耐高温、高疏水和透气的核壳复合纳米纤维膜实现日间高效被动辐射冷却的相关内容。近年来，随着人口与经济的高速发展，能源损耗问题变得越来越严重。有效降低能耗、实现零能耗热管理、 提高能源使用率，寻求新的能源形式已经成为科学界和工业界要解决的热点问题之一。辐射制冷技术由于能够在不消耗任何能量的情况下进行冷却散热，受到人们的广泛关注。但如何在应对薄膜厚度控制、增强各向异性、光反射等挑战的同时，实现高性能、多功能和智能集成，仍是一个难题。本研究中，我们通过类共溶剂挥发诱导相分离（EIPS）相反转法或（聚集）自组装法（EISA or EIAA）结合同轴静电纺丝法（ES）制备出超构表面各向异性多孔纳米纤维膜PVDF@PEI，主要从打破对称性的角度出发，旨在开发出高效的辐射冷却材料。通过一系列测试表明，该纤维膜展现出了卓越的热稳定性（高达210°C）、高疏水性（接触角为126°）、优异的紫外线防护能力（超过99%）、荧光增强效应（荧光量子效率提升0.6%）以及良好的透气性。尤为值得一提的是，PVDF@PEI在白天实现了8°C的降温。该纤维膜的研发在可穿戴设备领域及材料多功能性方面取得了重大进展，为未来的研究与创新开辟了新道路。
最后，张锐聪同学对多光谱智能窗：光污染与电磁污染的双重解决方案进行了汇报。随着科技与城市化的快速发展，现代建筑和交通工具中的透明结构正面临日益严重的光污染与电磁污染问题。针对这一双重挑战，本研究开发了一种多光谱智能窗，通过创新组合负性液晶、离子型表面活性剂和二色性染料，实现对可见光透射和散射的独立快速调节。同时，优化ITO薄膜在2-18 GHz频段提供高效电磁屏蔽。这项技术不仅提高了能效和隐私保护，还显著提升了微波屏蔽性能，且保持了光学透明度。通过提出的离子运动模型与介电常数调控策略，成功将最佳驱动频率调至约300 Hz，避免高频驱动导致的电击穿风险，显著提高了系统稳定性与可靠性。研究结果表明，智能窗在响应速度、透射率与雾度调节范围、驱动电压等方面表现优越，尤其在S、C、X及Ku波段电磁屏蔽中展现出卓越的竞争力。该多光谱智能窗技术展现了在提升室内环境质量、节能减排及信息安全管理方面的巨大潜力，并预示了该技术在未来智能窗市场中的广泛应用前景。
会议期间，学生们积极踊跃地发言，勇敢地提出自己的想法和建议。老师们也认真地分享知识，互相启迪。思维的火花在碰撞中迸发，为科研注入了新的力量。与以往单调乏味的学术汇报不同，线上学术交流的方式让学生们更加坦诚直率，没有了局促不安的感觉，他们大胆地展现自己的创新思维，与老师们近距离交流，让大家的视野不再局限于个人，产生了更多的启迪和想法。
在热烈的讨论中，本次论坛圆满结束。会议期间，大家积极发言的言论令人难以忘怀，而良师们的点评更是给人留下深刻的印象。这种跨越距离的学术交流活动汇聚了科研学子们，让大家深深感受到了我国青年学子们勤勉好学的科研热情以及老师们孜孜不倦的育人精神，令人获益匪浅。此次会议聚焦热能转换，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。
2024年第11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：
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