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题目: 基于微纳结构的光热调控

演讲人:朱嘉, 教授,南京大学

时间: 2021年11月24日15：30-17：30

地点:霞光楼200报告厅

邀请人:陈立桅 特聘教授

摘要

光和热是自然界最普遍也是现代社会最常用的两种能量形式。微纳结构由于其特殊的尺度和形貌，可以对光和热作有效调控，从而为能源、环境和信息等领域提供全新的机遇。

这个报告中将列举基于光热调控的三个例子。

第一个例子关于大自然的光热效应。我们系统地发展高效界面光蒸发的太阳能水处理技术，从而为高效、低成本、低碳排放的水处理提供了新思路。实现了宽带、高效的等离激元吸收体，展示了等离激元增强的太阳能海水淡化器件；基于仿生学原理，提出并实现了“二维水通道”设计和“人工蒸腾”结构，率先展示便携、高效率、低成本的太阳能海水淡化技术；基于界面光热转换的热能回收、存储与再利用，实现了基于太阳能的水与电联产双功能器件。

第二个例子是关于微观世界的光热效应。我们发展了基于碱金属的高性能等离激元器件，有效降低金属的光热（焦耳）损耗，从而为等离激元片上集成走向应用迈出坚实的一步。发展了液态金属旋涂工艺结合可控冷却技术，成功获得了高质量的金属钠微结构；在近红外波段，钠基波导的品质因数是金属银的两倍以上；制备的钠基等离激元激光器创造了同类型纳米激光器阈值新低；结合碱金属优异的电化学特性，展示基于碱金属的动态调控等离激元器件。

第三个例子是关于宏观世界的光热效应。辐射制冷技术是一种新型制冷技术，主要将物体的热量通过大气透明窗口（8–13 微米）辐射到外太空（3K的温度）进行降温。高性能辐射制冷要求辐射制冷体在大气透明窗口波段具有高发射率，所以选择性辐射制冷体的设计和制备极其关键。我们通过分子与纳米尺度的分级设计，制备了在中红外具有选择性发射和高效太阳光反射的聚合物纳米纤维薄膜，从而实现了高性能全天候辐射制冷性能。

个人简介

朱嘉，南京大学教授，博士生导师，长期从事基于微纳结构的光热调控研究。南京大学物理学学士，美国斯坦福大学电子工程学硕士、博士，加州大学伯克利分校博士后。

在Nature、Nature系列, National Science Review, Joule, Advanced Materials 等国际高影响力学术期刊发表论文100余篇，他引超过一万次。英国皇家化学学会会士，nanophotonics执行编辑，Advanced Photonics、Nano Research的编委，同时是40多个国际学术期刊的特约审稿人。