報告主題：防除冰功（智）能材料的固-液-冰界面研究

報 告 人：沈一洲

報告時間：2024年12月13日 15:30-17:00

報告地點(diǎn)：G2-206

組織單位：機(jī)械工程學(xué)院

報告人簡介：

沈一洲，南京航空航天大學(xué)教授,，博導(dǎo),，國家高層次青年人才，國家首批“博新計劃”人才,，江蘇省某創(chuàng)新平臺負(fù)責(zé)人,，主要從事柔性成形技術(shù)及裝備研究。主持國家自然科學(xué)基金（重點(diǎn)/面上/青年）,、國家重點(diǎn)研發(fā)計劃課題,、國家某重大專項課題、某前沿創(chuàng)新項目/某領(lǐng)域重點(diǎn)基金,、江蘇省國際合作創(chuàng)新項目,、江蘇省自然科學(xué)基金、航空科學(xué)基金等,；研究成果被Advances in Engineering,、科技日報等媒體雜志報道，入選全球前2%頂尖科學(xué)家榜單（2022/2023/2024）,。出版中英文學(xué)術(shù)專著3部,，在Nature Communications 等期刊發(fā)表第一/通訊作者論文80余篇，其中10篇IF>10,，封面論文2篇,，SCI高被引論文3篇，他引超5000次,。獲軍事科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎,、日內(nèi)瓦國際發(fā)明展特別金獎、江蘇省科學(xué)技術(shù)二等獎,、中國航空學(xué)會科學(xué)技術(shù)二等獎,、江蘇省高校科技成果二等獎,、江蘇省航空航天學(xué)會科技一等獎,、江蘇省復(fù)合材料學(xué)會科技一等獎、江蘇省材料學(xué)會科技一等獎,，成果在多地軍民融合實現(xiàn)轉(zhuǎn)化,。

報告簡介：

基于材料表面微納結(jié)構(gòu)的被動防/除冰技術(shù)，是解決高能耗防/除冰難題的重要途經(jīng),。但面對非定常（溫度,、速度,、體積等）、多相流（氣,、液,、固、冰）的復(fù)雜結(jié)冰環(huán)境,，現(xiàn)有的微納結(jié)構(gòu)疏水/疏冰界面調(diào)控理論難以適用,。基于“結(jié)冰環(huán)境→多相界面抑制理論→結(jié)構(gòu)設(shè)計”的研究思路,，重構(gòu)固-液界面,、固-液/冰界面演變、固-冰界面的理論模型,，解決復(fù)雜結(jié)冰環(huán)境下微納結(jié)構(gòu)表面多相界面抑制與調(diào)控難的科學(xué)問題,。本項目團(tuán)隊針對低能耗飛機(jī)防除冰技術(shù)的關(guān)鍵難點(diǎn)，提出了“控界面微氣流”的微納結(jié)構(gòu)協(xié)同設(shè)計方法,，揭示了靜/動態(tài)非潤濕特性對微納結(jié)構(gòu)、溫度,、速度,、液滴含量、液滴尺寸,、界面作用的依賴關(guān)系與調(diào)控機(jī)制,，發(fā)現(xiàn)了表面結(jié)構(gòu)引起的“微渦旋”誘導(dǎo)過冷氣流上揚(yáng)的界面抑制新理論；建立了表面微納結(jié)構(gòu)抑制結(jié)冰形核生長的界面非均質(zhì)傳熱模型,，發(fā)現(xiàn)了三相接觸線優(yōu)先誘導(dǎo)結(jié)冰形核的新機(jī)理,；提出了“強(qiáng)化固-冰異質(zhì)材料剛性不匹配”的大面積冰層快速去除新方法，實現(xiàn)了平方米級覆冰層自重脫落的重大突破,；開發(fā)了表面微納結(jié)構(gòu)耦合熱-\力的防/除冰技術(shù),，突破了大面積低能耗防/除冰技術(shù)瓶頸性難題，提升裝備在惡劣結(jié)冰環(huán)境的穩(wěn)定性和安全性,。