
人工智能赋能热辐射超材料及应用
热辐射是自然界能量传递的基本形式,热辐射材料在零能耗辐射冷却、电子器件热调控、人体热管理等领域具有重大应用价值。通过纳米光子学技术可精准设计热辐射的光谱特性,以满足不同环境下的特定需求。研究基于生物三维构型及由此衍生出超常光学和热学特性(如辐射冷却、超宽带吸收等)的启发,提出了一种基于机器学习的非传统范式,能够通过利用涵盖三维结构复杂性和材料多样性的稀疏数据实现多参数优化,从而设计出多种超宽带和带选择性热辐射超材料。该AI平台可快速批量生成候选设计方案,效率和性能远远超过传统的机器学习算法。所创制的热辐射超材料可广泛应用于地面辐射冷却、建筑节能降温、航天热控等诸多重要领域,推进相关领域的发展及产业化应用。
周涵,上海交通大学材料学院金属基复合材料全国重点实验室教授、博导。2004年本科毕业于上海交通大学,2010年获得上海交通大学-美国加州大学戴维斯分校联合培养博士学位,2012-2014年先后在日本国立物质材料研究所、德国马普所胶体与界面研究所(洪堡)从事博后研究。2014年入职上海交通大学,2019年起任上海交通大学教授,交大张江高等研究院双聘教授。长期致力于AI热辐射超材料智能设计、生物构型热超材料、智能超材料等前沿交叉与应用转化研究。以通讯作者在Nature、Proc.Natl.Acad. Sci.、Adv. Mater.等发表多篇SCI论文;相关研究在航天、建筑交通等领域开展应用验证。曾获国家级青年人才项目、入选 2023/2024/2025年全球前2%顶尖科学家榜单、德国WILEY优秀青年学者奖、德国洪堡学者、上海市青年科技启明星,获国家自然科学奖二等奖(4/5)、上海市自然科学一等奖(4/5)。授权中国发明专利10项。研究工作受到了CCTV、人民日报、新华社等媒体的广泛关注。任中国材料研究学会超材料分会常务理事、中国材料学会青委会理事。

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