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《先进材料》刊登西南大学新型热超构材料研究成果

来源:西南大学|

发表时间:2018-10-18

点击:8643

近日,西南大学物理科学与技术学院教师韩天成教授在新型热超构材料的研究中取得重要进展,相关研究成果以“Full-parameter Omnidirectional Thermal Meta-devices of Anisotropic Geometry”为题在国际著名期刊《先进材料》(Advanced Materials)上在线发表。该期刊是国际材料物理领域的顶级学术期刊,最新影响因子为21.95。西南大学为论文成果的第一完成单位,韩天成老师为第一作者兼共同通讯作者,另一通讯作者为新加坡国立大学的Cheng-Wei Qiu教授。


超构材料(Metamaterial)是利用人工微结构等效出自然界材料所不具备的物理参数,从而呈现出自然材料所难以实现的超常物理性质。热超构材料是超构材料的一个重要分支,能够实现超常的热能控制,在军事(隐身、伪装)、能源(热能回收)、热能管理等领域都有重要的应用前景。传统的基于坐标变换理论设计的热超构材料,大多是针对具有高度对称性的各向同性几何结构,而且对应的材料参数也较为复杂(非均匀的、各向异性的、甚至存在奇点),导致实验实现困难,工程应用不便。


韩天成老师的研究就针对具有各向异性几何结构的热超构材料,提出了一种新的理论设计方法并构建了实验方案。设计并实验验证了三种功能器件:隐形传感器(Cloaked sensor)、隐形斗篷(Invisibility cloak)、超级扩展器(Super expander)。基于该方法设计的功能器件,具有材料参数简单和结构简单的双重优势,无需做任何参数近似即可实验实现,并且对任意方向传导过来的热流都具有良好的性能表现,显示出了全参数(Full-parameter)和全向性(Omni-directionality)双重优点。



韩天成老师作为物理科学与技术学院青年教师,兢兢业业投身教学,并长期从事新型超构材料及功能器件研究,致力于探索先进的设计方法以推动其实验研究。这是韩天成老师以第一作者在《Physical Review Letters》(《物理评论快报》)(IF:8.839)、《Advanced Materials》(《先进材料》)(IF:21.95)、《Energy& Environmental Science》(《能源与环境科学》)(IF:30.067)等国际著名学术期刊上发表论文后,再次在国际著名学术期刊上发表研究成果。该研究得到了国家自然科学基金及中央高校基本科研业务费优青培育项目等资金支持。

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