报告题目：基于固液特征尺度匹配理论的仿生设计及能源利用

报告人：王钻开（香港理工大学教授）

报告时间：2024年6月8日（星期六）下午15:00—16:00

报告地点：五山科技园2号楼324报告厅

主办单位：前沿软物质学院、华南软物质科学与技术高等研究院

报告摘要：

　　表界面是工程系统与外界进行物质和能量交换的窗口。自1804年托马斯·杨建立固液界面浸润理论至今，表界面领域一直是工程热物理、机械、材料等多个学科的关注焦点。特别是近20年，表界面科学引领了诸多前沿工程应用的发展，如高效自清洁、减阻、水能收集和散热等。这些工程应用背后的共性核心是表面流体流动和能量转换。然而，受经典表界面理论的制约，目前流体的输运和能量转换效率较低；在复杂的多相环境下，这一挑战尤为显著；此外，流体和外界环境的能量交互效率低下，限制了其潜热和动能的高效利用。

　　本报告将聚焦这些挑战，阐述基于固液特征尺度匹配的表面设计理论。该理论通过经典表界面科学和仿生智慧的巧妙融合，突破了经典理论框架，充分实现了流体高效流动以及能量转换。在科学上，该理论回答了三个科学难题，丰富了表界面的基础框架；在工程上，实现了流体动能以及潜热的高效利用，拓展了表界面在能源收集、相变传热等前沿领域的应用。特别是，基于该理论设计的类晶体管发电机，显著提升了能量转化率，开创了离散式水能收集新范式；基于该理论的三维异质设计，抑制了百年莱顿弗罗斯特效应，实现了千度以上表面的高效散热。

报告人简介：

　　王钻开，香港理工大学仿生工程Kuok Group冠名教授，机械工程学院讲座教授，仿生科学与工程中心主任，协理副校长（研究与创新）。长期从事表界面领域研究，通过仿生理念与经典表界面理论巧妙融合，在界面流动与能量转化的基础理论、前沿技术应用取得系统创新性突破。

　　研究成果获国内外广泛关注与认可，入选科睿唯安全球高被引学者、香港工程科学院院士、英国皇家学会会士。荣获国际热科学纪念奖Nukiyama Memorial Award (2024)、德国跨界基金会科学突破奖（2023）、裘槎基金会高级研究学者（2023）、香港研究资助局高级研究员（2022）、中银香港科技创新奖（2022）、青山科技奖（2021）、科学探索奖（2020）等重要国内外奖项。此外，担任 Wiley 出版社期刊《Droplet》的执行主编。研究团队成员多人入选国家级青年人才计划支持并获得多项荣誉，包括MRS研究生金奖（2016）和银奖（2015、2021）、上银博士论文奖（2016、2019，优秀奖；2021，银奖）、香港青年科学家奖（2015、2019、2022），第八届香港大学生创新创业大赛特等奖（2022），日内瓦国际发明展览会金奖及评审团嘉许奖（2022）。