当功能流体和纳米多孔材料相结合时,机械能、界面能、电能、热能、光能可以在巨大的固体/液体界面上实现转换这种新型的基于纳米流体技术的"复合材料"具有前所未有的能量吸收和提取性能。为了把多种功能结合到一个统一的系统中,项目申请人提出了一种仿生学多尺度设计方案,把纳米多孔颗粒/功能液体系统集成并封装成为类似于骨骼的蜂窝结构。针对这种新型复合材料,提出了对纳米流体在外场作用下的渗透行为和传输过程建立多尺度的、包含液固相之间的物质/能量交换的物理模型。项目申请人与合作单位一起,在多尺度的数值模拟和实验的有机结合下,探索了在纳米约束环境下液体分子、离子、气体分子和固体的相互作用以及能量交换,发展了新的纳米流体的基本理论,并建立了纳米多孔材料的能量提取/吸收/驱动系统的基础体系。为该领域的理论体系创新,以及该种新材料的应用,提供基础理论和实验数据支持。
英文主题词Nanoporous materials; energy conversion; energy harvesting/absorption; nanofluids