光热调控超材料及其在航天领域应用-- 科学与技术前沿论坛

光热调控超材料及其在航天领域应用

报告简介：

随着深空探测、载人登月等重大航天工程的持续推进，传统热控技术在新型航天任务中逐渐显现出局限性。当前航天器广泛应用的固定发射率热控涂层，存在质量大、能耗高等突出问题，发展新型智能光热材料与技术成为迫切需求。微纳光子结构设计为解决这一难题提供了新思路，通过精准调控太阳光和红外光的振幅、频率、相位等特性，可实现对热传导与辐射过程的动态管理，满足航天器在复杂极端环境下的智能温控要求。

本团队围绕航天热控需求，系统研究 WO 3 、聚苯胺、VO 2 等材料的光谱调控特性，结合 F-P 谐振腔、一维光子晶体薄膜、仿生微结构及超构材料等微纳光子结构设计，成功实现器件在可见光、近红外及中红外波段的快速动态光谱调控。通过微纳光子学方法解耦不同电磁波段的调控机制，有效克服材料的波长依赖性，推动多波段、宽谱段智能响应电致变色与热致变色材料的发展。在技术体系构建方面，创新性提出“刚柔相济”理念：基于无机微纳结构开发全固态电致变色动态控温技术（“刚”）；研制柔性有机光子器件以适配复杂曲面（“柔”）；利用 VO 2 热致变色材料保障天问二号探测器在深空剧烈热流下的稳定运行（“相”）；融合仿生与超构设计推动热控系统向智能光子调控跃升（“济”）。这些研究成果充分彰显微纳光子结构在航天热控领域的核心价值。面向未来，团队将深度参与嫦娥八号、天问三号 / 四号等国家重大航天任务，持续拓展调光控热技术边界，为中国深空探测新征程提供坚实的技术支撑。

报告人简介：

李垚

哈尔滨工业大学复合材料与结构研究所教授，科技部“先进复合材料国际联合研究中心”负责人，博士生导师，多次获得国家级人才称号。获“中国青年科技奖、全国优秀科技工作者、黑龙江省青年科技奖标兵”等荣誉称号。主要从事光热功能复合材料的研究，设计和研发新一代具有光、热调控功能的复合材料，为提高复合材料光、热和力学等性能提供有效的新途径，为近空间飞行器光热防护、热控材料提供新概念、新思路和新工艺，取得一系列创新成果。作为负责人先后承担国家自然科学基金重大研究计划项目、国家自然科学基金国际合作项目、科技部国际合作等项目 30余项。获黑龙江省技术发明一等奖 2 项、黑龙江省自然科学一等奖 1项、教育部科技进步二等奖 1 项、黑龙江省科技进步二等奖 1 项。发表 SCI 论文 300 余篇，包括 JACS、Angew. Chem.、Adv. Mater.、Light: Science & Applications、Advanced Functional Materials 等；出版专著 3部；授权发明专利 120 余项。多次在国内外重要学术会议上担任分会主席、顾问/学术委员会委员，并应邀作特邀报告。担任材料研究学会等多个国家级学术团体的理事等兼职。