2020年厦大曹留烜副教授来重点实验室访问并做学术报告
2020年厦大曹留烜副教授来重点实验室访问并做学术报告
2020年9月24日上午,厦门大学能源学院曹留烜副教授应邀来我重点实验室学术访问,并做了题为“纳米材料在海洋能利用和温度传感领域的应用”的学术报告。
开展学术交流,是助力科研创新的关键重要推动力,不同领域的专家进行分享,常常能够带来超出意料的启发,有一场特别的报告,是围绕纳米材料在海洋能源这方面进行应用展开、叙述的,它引发了参与会议的人员,心里对材料科学到底怎样具体服务朝着环境保护这个方向深入、深度进行思考 。
纳米材料与海洋能的结合
包括潮汐能、波浪能以及温差能的海洋能,是储量巨大的可再生能源,然而,其分散性以及低能量密度致使高效收集与转换成为技术瓶颈,纳米材料因自身独特的表面效应和尺寸效应,为提升能量转换效率提供了新途径 。
比如说,借助二维纳米材料制作而成的新型电极,能够显著提升摩擦纳米发电机的输出功率,用以收集海浪的微量机械能。在2020年,厦门大学所做的相关报告着重探讨了这类材料的设计原理。这类研究的目标极为清晰,那便是把实验室的性能突破,尽快推进到实际的海上测试环境。
温度传感技术的深海应用
在那广阔无垠的海洋监测范畴当中,有着高精度、具备高稳定性的温度传感器是极其关键重要的。传统的传感器处在深海那种高压、低温并且腐蚀性还很强的环境里,其可靠性以及寿命正面临着严峻苛刻的挑战。纳米材料,尤其是某些金属氧化物纳米线,呈现出了优异出色的传感性能以及环境耐受性。
在敏感元件当中引入特定纳米结构,传感器的响应速度能够得到显著改善,传感器的测量精度也能够得到显著改善。这对于监测海洋温度场变化有着直接的应用价值,这对于研究全球气候变暖具有直接的应用价值,这对于预警海洋灾害(比如台风)具有直接的应用价值。技术在进步,正助力使得长期的深海观测成为可能,正助力使得实时的深海观测成为可能。
二维材料的制备前沿
二维材料,像石墨烯、过渡金属硫化物这般的,属于当前材料科学里的研究热点。其制备的方法,直接对材料的质量以及后续应用的潜力起决定作用。化学气相沉积法,还有液相剥离法,是两种主流的技术路线,它们各有各的优点与缺点。
他们尝试改进生长参数,控制材料层数和缺陷,以获得性能均一的大面积样品,这些工作是所有高端应用的基础前提,需要持续投入和积累,而曹留烜副教授团队的研究重点其中之一,便是探索更加高效、成本低廉且能够规模化的制备工艺。
辐照效应研究的价值
关于材料辐照效应这方面的研究,主要着重关注高能粒子,像离子、电子这类粒子的轰击,对于材料微观结构以及性能所产生的影响。这看起来好像是较为基础的研究,然而实际上它是具备很强的应用背景的。在核能装置当中,材料是必须要能够承受长期的辐照环境的。在航天器件里面,材料同样得能够承受长期的辐照环境。在一些特殊的海洋探测装备那里,材料也得能够承受长期的辐照环境。
科学家借助模拟辐照实验,既能评估材料的抗辐照能力,又能理解其性能退化的机理,这可为设计用于极端环境下的耐用型功能装备提供关键数据,此还是连接基础研究与工程应用的重要桥梁。
从实验室到产业的路径

卓越的科研成果最终必定要迈向实际运用,主持国家以及省级自然科学基金项目,彰显出研究的学术价值,参与企业合作项目,可谓是技术产业化的关键检验标准,这些合作能够把具体的产业需求反馈给科研人员 。
比如,在海洋牧场水质监测、海底电缆状态监控等特定场景下,对于传感器的尺寸、功耗以及成本均有着严格要求。唯有借助“产学研”的紧密合作,不断反复进行迭代优化,处于实验室的专利技术才存在转化为市场上可靠产品的可能性。
交叉研讨激发创新
于学术报告之后的自由研讨情形里,其具备的价值在某些时候并不比报告自身逊色。存在不同的学院包括诸如物电学院、海洋研究院等,在此情形下教师们汇聚在一处,他们从各自所归属的专业角度出发提出疑问,并且分享自身的见解,像这样的碰撞极其容易产生全新的思路。
把功能材料运用到环境保护方面,这属于一个典型的交叉学科范畴之事。材料学家给出新物质,海洋学家界定实在需求,电子工程师化解信号处理难题。这样一种面对面的交流,能够很快打破学科间的壁垒,促使产生跨领域的合作研究的项目,这是推动有实质意义创新的关键的一个环节。
对于那些有志向投身到新能源以及环保材料领域当中的青年研究者来讲,你觉得当下最为迫切需要去突破的,是基础材料的原创性发现呢,还是现有材料在具体场景里的工程化集成技术呢?欢迎在评论区域分享你所拥有的观点哟,如果感觉这篇文章有带给你启发的话,也请进行点赞给予支持呀。