《Engineering》极端制造前沿学术专题研讨会

香港理工大学 中国香港

王钻开教授现为香港理工大学协理副校长（研究及创新）、郭氏集团仿生工程教授以及机械工程学系仿生工程讲座教授。担任《Droplet》杂志的执行主编。获选为香港工程院院士，入选科睿唯安全球高被引学者（2022-2024）。获得国际热科学纪念奖、德国Falling Walls科学突破奖、裘槎基金会优秀科研者奖、中银香港科技创新奖、香港研究资助局高级研究员、青山科技奖、科学探索奖、第35届世界文化理事会特别表彰奖、中国政府优秀自费留学生奖和美国材料学会研究生银奖等多项奖项。

界面场匹配理论及能源应用

流固界面在能量转换、催化、传热传质、微流体等诸多前沿领域发挥着重要作用。近些年，通过引入和调控异质界面，我们打破了固液接触时间的物理极限（力），实现了流体的二极管效应（力），提高了水能能量收集效率（电），突破了莱顿弗罗斯特物理效应（热）。尽管流固界面的异质性赋予了各种物理场（力、热、电）的高效能量转换，其背后机理的理解依然处于表象，而且各个场都是独立处理。

本报告将从“场”的角度对几种代表性的异质设计进行综合分析，提出场匹配理论并阐明异质性如何赋能流固界面的能量转换。通过异质界面调控，重构流场和梯度场，将原本不匹配的物理场和流场匹配起来，实现能量最大化输出。进一步提出异质性系数，阐述界面性质、流体和宏观性能并且建立了势能转换方程以提高理论的普适性。我们期望场匹配理论与势能转换方程能够帮助探索更多新的液固界面现象中的未知效应，并为自然和工程异质界面系统的更深层次的分析和合成开辟新的道路。