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              中國(guó)科學(xué)家胡志宇教授榮獲2024年“R&D 100”年度可持續(xù)創(chuàng)新者大獎(jiǎng)

              2024-09-09 13:06:32大公網(wǎng)河北中心
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                日前,《R&DWorld》雜志在其官網(wǎng)上公布了“R&D100”專業(yè)獎(jiǎng)(ProfessionalAward)的獲獎(jiǎng)名單。上海交通大學(xué)張江高等研究院未來(lái)材料創(chuàng)制中心的胡志宇教授,因在微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)熱電芯片研發(fā)方面的卓越貢獻(xiàn),榮獲2024年度“R&D100”可持續(xù)創(chuàng)新者大獎(jiǎng)(SustainabilityInnovatoroftheYear)。

                “R&D100Award”始于1963年,由《R&DMagazine》創(chuàng)立,旨在表彰具有商業(yè)價(jià)值的革命性新產(chǎn)品、新技術(shù)和新材料。每年,從全球數(shù)千個(gè)參賽項(xiàng)目中,評(píng)選出100項(xiàng)年度最具創(chuàng)新意義的商用技術(shù),被譽(yù)為科技創(chuàng)新界的“奧斯卡”獎(jiǎng)和工程領(lǐng)域的“諾貝爾獎(jiǎng)”。許多獲得“R&D100”大獎(jiǎng)的技術(shù)產(chǎn)品,均成為各自領(lǐng)域的標(biāo)桿。例如,藍(lán)光發(fā)光二極管(LED)、液晶顯示器、高電子遷移率晶體管(HEMT)、鋰離子電池和核磁共振成像(MRI)等,在榮獲“R&D100”大獎(jiǎng)后,還獲得了諾貝爾獎(jiǎng)。本屆“R&D100Award”共收到來(lái)自16個(gè)國(guó)家和地區(qū)的數(shù)千個(gè)參賽作品。獎(jiǎng)項(xiàng)的評(píng)選由全球各領(lǐng)域的56位知名專家學(xué)者,經(jīng)過(guò)兩輪嚴(yán)格評(píng)審,從科技突破、獨(dú)特創(chuàng)新及實(shí)用性三個(gè)維度,最終評(píng)選出具重大創(chuàng)新與商用價(jià)值的產(chǎn)品、技術(shù)、個(gè)人或團(tuán)隊(duì)。

                對(duì)于胡志宇的獲獎(jiǎng),《R&DWorld》在官網(wǎng)評(píng)價(jià)道:“胡志宇是可持續(xù)能源領(lǐng)域的杰出創(chuàng)新者,他率先開(kāi)發(fā)了基于微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)的熱電芯片,實(shí)現(xiàn)了高效發(fā)電。胡志宇的研究重點(diǎn)是微型熱電器件(micro-TED),這種器件可以利用低至0.001K的微小溫差進(jìn)行發(fā)電。這一突破對(duì)高效溫度傳感和通過(guò)輻射制冷發(fā)電具有重要意義,為可持續(xù)能源開(kāi)辟了新途徑。”

                據(jù)了解,胡志宇團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)近20年的研究,利用先進(jìn)的微納加工技術(shù)和納米多層材料構(gòu)建工藝,成功開(kāi)發(fā)出一種能夠利用微小溫差(低至0.001K)發(fā)電的MEMS微型熱電芯片。該團(tuán)隊(duì)在100毫米直徑的硅片上,實(shí)現(xiàn)了超過(guò)6萬(wàn)個(gè)微型熱電對(duì)的超大規(guī)模集成,在63K溫差下達(dá)到了0.5W/cm3的功率密度和208W/kg的功率重量比。這一技術(shù)突破,為微型熱電器件在高效能量轉(zhuǎn)換方面樹(shù)立了新標(biāo)桿,并在國(guó)際上處于領(lǐng)先地位。

                胡志宇團(tuán)隊(duì)還展示了一種利用微型熱電芯片來(lái)進(jìn)行通過(guò)熱能變化檢測(cè)視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)信號(hào)的創(chuàng)新方法,其微型熱電芯片作為一個(gè)硬件快速傅里葉變換(FFT)器件對(duì)探測(cè)輸入能量的速率與強(qiáng)度具有極高的靈敏度,使得通過(guò)熱信號(hào)實(shí)現(xiàn)圖像和聲音的識(shí)別成為可能。這項(xiàng)技術(shù)有望在仿生圖像傳感器和音頻熱監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。

                據(jù)介紹,自2018年首創(chuàng)將輻射冷卻技術(shù)與MEMS熱電芯片集成以來(lái),胡志宇教授及其團(tuán)隊(duì)在該領(lǐng)域不斷取得新進(jìn)展。近期,胡志宇在《AdvancedEnergyMaterials》上發(fā)表了綜合評(píng)述,在《Innovation》撰寫(xiě)了觀點(diǎn)文章,并在《NanoEnergy》發(fā)布了關(guān)于仿生可穿戴設(shè)備的研究。此外,胡志宇已經(jīng)出版了共五部中英文書(shū)籍,其中《紅外輻射制冷及其應(yīng)用》和《納米構(gòu)建熱電薄膜》為各兩部中英文專著。他主編的教科書(shū)《碳中和的關(guān)鍵問(wèn)題與顛覆性技術(shù)》,在2023年第75屆法蘭克福書(shū)展上受到廣泛關(guān)注。

                在此之前,微型發(fā)電芯片項(xiàng)目曾經(jīng)獲得過(guò)中國(guó)微米納米技術(shù)學(xué)會(huì)創(chuàng)新獎(jiǎng),MDPI能源獎(jiǎng)、瑞士日內(nèi)瓦國(guó)際發(fā)明展銀獎(jiǎng)、美國(guó)硅谷創(chuàng)新發(fā)明節(jié)金獎(jiǎng)、IAAM獎(jiǎng)?wù)?、先進(jìn)材料獎(jiǎng)?wù)碌榷鄠€(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)。

                據(jù)悉,2023年該獎(jiǎng)項(xiàng)得主是沙特基礎(chǔ)工業(yè)公司(SABIC)可持續(xù)發(fā)展與科技創(chuàng)新執(zhí)行副總裁、首席技術(shù)官及首席可持續(xù)發(fā)展官鮑勃·莫恩博士。SABIC是全球最大的石化產(chǎn)品生產(chǎn)商之一,產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于建筑、汽車(chē)、電子、農(nóng)業(yè)和包裝等行業(yè)。公司以其創(chuàng)新能力和對(duì)可持續(xù)發(fā)展的承諾而著稱,致力于通過(guò)研發(fā)和科技創(chuàng)新來(lái)推動(dòng)可持續(xù)解決方案。

                展望未來(lái),胡志宇教授表示,通過(guò)利用地球年均250W/m2的輻射到外太空的熱資源,熱電器件與太陽(yáng)能吸收器和輻射冷卻器的集成,將可能帶來(lái)持續(xù)的電力供應(yīng),年發(fā)電潛力可達(dá)3.33×10?TWh,遠(yuǎn)超全球的用電需求。這一構(gòu)想展示了可持續(xù)能源發(fā)展的巨大潛力,并激勵(lì)團(tuán)隊(duì)繼續(xù)在前沿技術(shù)領(lǐng)域探索,助力解決全球能源挑戰(zhàn),實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。未來(lái),胡志宇團(tuán)隊(duì)計(jì)劃進(jìn)一步優(yōu)化熱電芯片的性能,拓展其應(yīng)用范圍,并積極推動(dòng)技術(shù)的商業(yè)化,以在更大范圍內(nèi)發(fā)揮其社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

              責(zé)任編輯:陳天浩

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