黨的二十屆三中全會(huì)強(qiáng)調(diào),教育、科技、人才是中國(guó)式現(xiàn)代化的基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性支撐。實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng),歸根結(jié)底要靠高水平創(chuàng)新人才。中國(guó)科協(xié)科普部聯(lián)合光明網(wǎng)推出“科學(xué)報(bào)國(guó)正當(dāng)時(shí)”欄目,解讀高??萍碱悓W(xué)科設(shè)置、人才培養(yǎng)模式,引導(dǎo)廣大青少年把個(gè)人理想追求融入國(guó)家發(fā)展偉業(yè),賡續(xù)科學(xué)報(bào)國(guó)傳統(tǒng),筑牢科技創(chuàng)新的根基和底座。
日常出行的交通工具、城市生產(chǎn)生活的穩(wěn)定運(yùn)行、火箭點(diǎn)火升空……都離不開(kāi)能量的驅(qū)動(dòng)。能源與動(dòng)力工程都可以解決哪些難題?這門歷史悠久的學(xué)科又有哪些新的發(fā)展方向?本期《科學(xué)報(bào)國(guó)正當(dāng)時(shí)》欄目,帶你走進(jìn)能源與動(dòng)力工程專業(yè),探索這門學(xué)科如何讓世界運(yùn)轉(zhuǎn)得更高效、更安全、更智能。

能源與動(dòng)力工程專業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)深厚、歷史悠久,但始終隨著時(shí)代變化不斷更新,上海理工大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院教授陳曦介紹,從早期服務(wù)于工業(yè)生產(chǎn)的傳統(tǒng)熱能設(shè)備,到如今面向電子信息、新能源和人工智能的先進(jìn)熱管理技術(shù),學(xué)科發(fā)展始終與國(guó)家戰(zhàn)略需求緊密銜接。

“現(xiàn)在非?;鸬腁I 技術(shù),對(duì)芯片散熱的要求極高?!标愱亟榻B,芯片運(yùn)行時(shí)的散熱負(fù)荷越來(lái)越高,而每一次芯片冷卻方式的升級(jí),都源于能源與動(dòng)力工程領(lǐng)域的核心技術(shù)突破。

事實(shí)上,從微觀的芯片到宏觀的電力系統(tǒng),能源與動(dòng)力工程的研究與應(yīng)用遍布各個(gè)領(lǐng)域。據(jù)陳曦介紹,該專業(yè)主要圍繞能源的“轉(zhuǎn)換、傳輸、利用與存儲(chǔ)”四大核心環(huán)節(jié)展開(kāi),其研究方向廣泛覆蓋熱能動(dòng)力、制冷與低溫工程、新能源、動(dòng)力機(jī)械等關(guān)鍵領(lǐng)域。
為太陽(yáng)能、風(fēng)能等不穩(wěn)定新能源設(shè)計(jì)調(diào)峰與儲(chǔ)能方案,參與大型電力系統(tǒng)與智能電網(wǎng)的優(yōu)化調(diào)控,開(kāi)發(fā)新型發(fā)電技術(shù),如燃料電池、核能或微型動(dòng)力裝置,研究高性能儲(chǔ)能材料和系統(tǒng),甚至探索算力中心散熱與能源管理……這些,都可能成為該專業(yè)學(xué)生未來(lái)廣闊的發(fā)展方向。

在我們習(xí)以為常的空調(diào)和冰箱等設(shè)備中,制冷技術(shù)看似已經(jīng)非常成熟,但當(dāng)這項(xiàng)技術(shù)被搬到太空使用時(shí),仍有許多難題需要攻克。青年科技工作者、上海理工大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院教授王子龍,正是在這一挑戰(zhàn)中不斷探索。面對(duì)微重力環(huán)境和高可靠性要求,王子龍團(tuán)隊(duì)采用基于珀?duì)柼?yīng)的半導(dǎo)體制冷技術(shù),一步步實(shí)現(xiàn)無(wú)壓縮機(jī)制冷,攻克高效冷源、精準(zhǔn)控溫和微重力傳熱三大技術(shù)難題,為航天員在軌食品儲(chǔ)存提供了安全保障。

不僅如此,王子龍還將專業(yè)知識(shí)應(yīng)用于更廣闊的領(lǐng)域,包括AI算力中心的高效散熱與能源管理。他提到,大規(guī)模算力中心在運(yùn)行中產(chǎn)生的巨量熱量,需要借助工程熱物理中的傳熱學(xué)和工程熱力學(xué)等基礎(chǔ)理論來(lái)處理,這是非常重要的兩門基礎(chǔ)課。王子龍表示,科研從概念設(shè)計(jì)、方案論證到加工成型、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,直至最終應(yīng)用,每一個(gè)環(huán)節(jié)都是創(chuàng)新與實(shí)踐的結(jié)合?!敖?jīng)過(guò)無(wú)數(shù)次的測(cè)試,最終達(dá)到近乎完美的結(jié)果,就是我們最大的成就?!?/p>
“未來(lái)人工智能領(lǐng)域的發(fā)展,離不開(kāi)為機(jī)器人、無(wú)人機(jī)、算力中心等提供穩(wěn)定高效的能源支撐?!标愱乇硎荆@要求能源與動(dòng)力工程領(lǐng)域的人才致力于研發(fā)綠色清潔新能源,不斷提升節(jié)能環(huán)保與能源利用水平,為國(guó)家在未來(lái)科技競(jìng)爭(zhēng)中貢獻(xiàn)力量。
來(lái)源:光明網(wǎng)
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