1、熱超材料進(jìn)展: 2008-2018從“熱隱身”到“環(huán)境溫差中零能耗保溫”進(jìn)展一：溫度依賴變換熱學(xué)理論：開關(guān)熱隱身與宏觀熱二極管進(jìn)展二：溫度捕獲理論：環(huán)境溫差中零能耗保溫內(nèi)容：兩個(gè)進(jìn)展進(jìn)展一：溫度依賴變換熱學(xué)理論：開關(guān)熱隱身與宏觀熱二極管進(jìn)展二：溫度捕獲理論：環(huán)境溫差中零能耗保溫內(nèi)容：兩個(gè)進(jìn)展在此領(lǐng)域(“熱超構(gòu)材料”)，已有的所有研究（實(shí)驗(yàn)、理論）：熱導(dǎo)率視為常數(shù)實(shí)際情況： 是可以隨溫度變化的變量 = (T)研究動(dòng)機(jī)對(duì)于= (T), 已有的變換熱學(xué)理論還適用嗎？C.Z. Fan, Y. Gao, and J.P. Huang, Appl. Phys. Lett. 92, 251907 (2008

2、)【熱】G.W. Milton, M. Briane, and J.R. Willis, New J. Phys. 8, 248 (2006)【電】理論：非線性變換熱學(xué)理論J =(x1, x2, xn)(y1, y2, ym)y1(x1,xn)y2(x1,xn)ym(x1,xn). 二要素：均勻介質(zhì)+坐標(biāo)變換J理論：非線性變換熱學(xué)理論?對(duì)于= (T), 已有的變換熱學(xué)理論還適用嗎？這個(gè)理論有什么用？例如：設(shè)計(jì)開關(guān)熱隱身、宏觀熱二極管基于解析理論：【各向異性、梯度熱導(dǎo)率】但，實(shí)際如何實(shí)現(xiàn)呢？答：基于有效媒質(zhì)理論：【各向同性、均勻熱導(dǎo)率】不同工作溫度！模擬：開關(guān)熱隱身開開關(guān)關(guān)基于解析理論：【各向異

3、性、梯度熱導(dǎo)率】但，實(shí)際如何實(shí)現(xiàn)呢？答：基于有效媒質(zhì)理論：【各向同性、均勻熱導(dǎo)率】模擬：宏觀熱二極管模擬：宏觀熱二極管(a)(b)(演示)實(shí)驗(yàn)：宏觀熱二極管關(guān)閉導(dǎo)通示意圖實(shí)物(演示)實(shí)驗(yàn)：宏觀熱二極管我們這樣設(shè)計(jì)（演示）實(shí)驗(yàn)的兩個(gè)用意：直接實(shí)現(xiàn) 宏觀熱二極管間接實(shí)現(xiàn) 開關(guān)熱隱身ABS. Narayana and Y. Sato, Phys. Rev. Lett. 108, 214303 (2012)0.36mm0.38mma=0.8 cmb=2.7cm(演示)實(shí)驗(yàn)：宏觀熱二極管小結(jié)：進(jìn)展一發(fā)展理論【解析理論】: 非線性(溫度依賴)變換熱學(xué)理論開展模擬【基于解析理論和有效媒質(zhì)理論】：開關(guān)熱隱身、

4、宏觀熱二極管進(jìn)行實(shí)驗(yàn)【基于有效媒質(zhì)理論】：開關(guān)熱隱身（間接實(shí)現(xiàn)）、宏觀熱二極管（直接實(shí)現(xiàn)）科學(xué)意義：“非線性變換熱學(xué)理論”不僅可以用作熱流控制新方法，而且可推廣到其他領(lǐng)域，如：靜電、靜磁、電磁波、聲波；“開關(guān)熱隱身”可用于智能熱保護(hù)、智能迷惑紅外探測(cè)、智能保溫；“宏觀熱二極管”可用于節(jié)能（例如：與電子計(jì)算機(jī)雜化，利用廢熱進(jìn)行計(jì)算）、保溫、散熱封面文章進(jìn)展一：溫度依賴變換熱學(xué)理論：開關(guān)熱隱身與宏觀熱二極管進(jìn)展二：溫度捕獲理論：環(huán)境溫差中零能耗保溫內(nèi)容：兩個(gè)進(jìn)展環(huán)境溫差非常普遍 月球：向陽(yáng)面 +127 0C vs 背陽(yáng)面 -183 0C 人造衛(wèi)星、航天器、地面建筑、 （環(huán)境溫差中的）零能耗保溫？ 研究動(dòng)機(jī)：最初出發(fā)點(diǎn)理論：溫度捕獲理論小大高 (低) T 良導(dǎo)體 (絕緣體)高 (低) T 絕緣體 (良導(dǎo)體)Fourier定律連續(xù)性方程模擬：零能耗保溫實(shí)驗(yàn)：零能耗保溫實(shí)驗(yàn)：零能耗保溫應(yīng)用：新型熱隱身（有限元模擬）小結(jié)：進(jìn)展二發(fā)展理論【解析理論】: 溫度捕獲理論開展模擬【基于解析理論】: （環(huán)境溫差中）零能耗保溫進(jìn)行實(shí)驗(yàn)【基于解析理