2025年4月9日下午,香港理工大学协理副校长、国际知名表界面科学与工程专家王钻开教授应海洋研究院邀请来院访问,并做题为“异质界面赋能流固能量转换:从场匹配理论到势能转换方程”的学术报告。报告由山东大学青岛校区副校长、海洋研究院党委书记高瑞主持,海洋研究院相关方向师生参加报告会。

王钻开教授首先从固液特征尺度匹配的表面设计理论展开讲述,主要围绕如何融合经典表界面科学和仿生智慧,针对仿生能源材料的结构-表界面行为功能进行耦合设计,实现流体流动和能量转换的高效调控,系统回顾了其团队近年来通过异质界面设计实现的突破性成果:通过引入和调控异质界面,打破了固液接触时间的物理极限(力),实现了流体的二极管效应(力),提高了水能能量收集效率(电),突破了莱顿弗罗斯特物理效应(热)。针对当前流固界面研究中“机理模糊、场域割裂”的痛点,王钻开教授团队通过重构流场与梯度场,解决物理场与流场失配问题,实现能量输出的全局优化;提出“异质性系数”,阐述界面性质、流体和宏观性能并且建立了势能转换方程以提高理论的普适性。
在交流环节,与会专家学者和研究生围绕就仿生结构加工设计、能量转化机制及应用前景等问题展开了热烈深入的研讨。王钻开结合自身科研经验,为研究生提出了科学研究中的宝贵建议,鼓励团队“以应用需求牵引理论创新”,聚焦实际问题,努力推动科研成果的转化与应用。

此次报告会为海洋研究院师生提供了与国际著名学者对话的宝贵机会。王钻开教授团队提出的场匹配理论与势能转换方程,为流固界面研究注入了新动能,也为海洋研究院在海洋先进腐蚀防护、新能源材料、微纳工程等领域内关键科学问题的攻关提供了宝贵借鉴和重要启示。
