——武汉理工大学教授明廷臻及其团队

当前，全球气候治理形势日趋严峻，全球能源供需格局加速重构，我国“双碳”战略迈入深度攻坚、提质增效的关键阶段。换热设备传热强化理论不完备、高热流密度设备散热技术迭代滞后、大气非二氧化碳温室气体直接捕集与去除方案低效等问题，面向双碳重大需求，持续开展源头和过程控制、资源化利用、监测和减排等关键技术的研发创新。

武汉理工大学明廷臻教授团队深耕源头节能减碳、大气存量温室气体治理两大绿色研发技术赛道，构建起“基础理论突破—关键技术研发—成果落地应用—拔尖人才培育”的全链条创新体系，为绿色发展、全球气候治理和科技自立自强贡献了具备示范价值的新思路。

深耕基础研究 抢占学科前沿高地

科研团队长期聚焦对流传热强化核心科学问题，深度参与构建耗散最小化多场协同对流传热强化理论体系，揭示流体温度、速度、压力的多物理场耦合规律及能量耗散机理，破解流体流动与传热协同机制等长期困扰行业的关键难题，进一步揭示复杂城市街道峡谷环境中污染物的传播规律及多场协同机理，将对流传热场协同理论由传热发展到传质，由受限空间发展到大尺度开敞空间。

针对传统自驱动液滴受 2.7 毫米毛细长度限制的物理瓶颈，明廷臻依托武汉理工大学平台，与美国弗吉尼亚理工大学组建联合攻关团队，创新提出“气泡破裂诱导毛细波冲击”调控策略。该策略依托气泡破裂释放的局域能量完成高效动量传递，在全球范围内首次实现厘米级液滴无外力被动弹跳，一举突破了液滴弹跳固有尺寸约束，为新一代高热流密度设备热管理开辟革新路径。

攻坚减碳技术 应对气候变化新方案

针对传统热管“毛细芯结构试制、加工成型、热性能检测”试错研发模式存在的毛细芯加工多样化、孔隙结构调控难、结构设计复制难、设计与测试成本高等痛点，明廷臻提出了一种“理论设计—流体传热仿真—样品制备—性能测试”的热管研发新范式：设计孔径与孔隙率精度可调的高度有序孔隙结构；根据规则化孔道结构特性，通过流动与传热仿真完成性能预判；采用技术成熟、成本低廉的工艺实现毛细芯有序结构的快速加工；将样品性能测试结果与流动传热理论预测结果比较验证。这套全新的热管研发范式从源头大幅压缩反复试验成本，为热管结构与热性能的精准匹配与协同优化开辟了一条全新设计思路。科研团队主导研发了复合毛细芯超薄热管、热二极管等系列产品，实现流动阻力小、导热性能好的双重目标，部分产品已成功应用于航天器散热、落地国内民用企业。

在人居环境中非二氧化碳温室气体治理领域，团队提出太阳能热气流-光催化反应器（SCPP-PCR）的负排放系统，同步实现太阳能发电及大气甲烷等超稀薄温室气体的大规模、零能耗、持续捕集与光催化降解。单套200MW级SCPP-PCR系统年均可光催化去除近160万吨二氧化碳当量的非二氧化碳温室气体，还可通过太阳能发电额外减少约60 万–90 万吨二氧化碳排放。为了推动技术落地，明廷臻牵头组建交叉创新团队研发环境友好的低成本光催化材料并将其与建筑太阳能烟囱相结合，实现超稀薄大气甲烷的低成本、零能耗、小规模、分散化持续捕集与降解，为全球应对气候变化提供了大气温室气体直接去除的低成本系统与技术路径。

创新育人模式 坚守科研初心

打造“科学性、思政性、实用性、趣味性、艺术性”五位一体教学模式：用“高天滚滚寒流急，大地微微暖气吹”帮助学生形象理解边界层理论，以“火烤胸前暖、风吹背后寒”阐释传热的基本方式，借“冰冻三尺非一日之寒”讲解半无限大物体非稳态导热。“让晦涩的理论活起来，促进更多学生爱上科研，”明廷臻把教学演变为“最有诗意、思政性极强、通俗易懂的专业基础课”。

明廷臻团队的育人视野远不止于课堂。他主编的《碳中和技术》教材获评2023年中国电力教育协会精品教材奖，被100余所高校选用；作为共同负责人之一，联合全国百所高校共建本科生通识课程《碳中和技术》，三期课程汇聚40余位顶尖专家在线授课，累计覆盖听众超百万人次。此外，明廷臻等发表的碳中和技术科普论文入选中考语文阅读真题，并受邀到全国多个初中、高中、社区、园区作科普报告，用通俗易懂的语言帮助大众能听到、听懂碳中和相关知识。

构建“学校-学院-导师-科研团队-家庭-学生”六位一体的人才培养体系，协同提升学生的专业基础、学术创新与心理健康。先后培育近百名本科生赴清华大学、香港大学、美国哥伦比亚大学等海内外顶尖高校深造。大批优秀学子已成长为我国航天领域副总师、国家级青年人才、产业领军骨干等，让科研育人、实践育人真正落地生根、相融共生。

从基础理论持续突破到工程技术落地应用，从课堂教学模式革新到青年人才梯队蓬勃涌现，团队统筹科研攻关与人才培育两大核心任务，构建起集基础研究、技术转化、人才培养于一体的完整创新链条，不断努力推进将实验室科研成果转化为支撑国家重大战略的坚实力量，达成学术价值、育人价值与社会价值深度融合、同频共振。

团队将继续深耕人工智能热管理、海洋能源资源与生态碳汇、零碳园区与智慧城市等核心研究领域，坚持教研融合、创新育才，力争培养一批服务国家战略的优秀人才和产出具有原创性的重大科研成果。

来源：周口网

责任编辑：邵冰琦