作為熱力學(xué)第一定律的核心，熱交換是一種無處不在的挑戰(zhàn)。本項(xiàng)目抓住熱交換過程的關(guān)鍵矛盾，實(shí)現(xiàn)基于仿生原理的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新。本項(xiàng)目屬于新工科智能制造項(xiàng)目，申報(bào)本科生創(chuàng)意組別，并有意在備賽期間成立公司，發(fā)揮產(chǎn)業(yè)價值。

近年來，隨著全球工業(yè)工業(yè)能效提升，換熱器市場呈現(xiàn)出快速增長的態(tài)勢，更是節(jié)能降碳行動、推動工業(yè)領(lǐng)域設(shè)備更新的重要方面。尤其在石油化工、電力冶金以及工程機(jī)械領(lǐng)域換熱器市場規(guī)模龐大，本項(xiàng)目經(jīng)歷兩年探索，研發(fā)出分別面相液流與氣流的兩類仿生換熱器，能夠應(yīng)用于微電子領(lǐng)域的芯片散熱器、新能源領(lǐng)域的蒸發(fā)型換熱器與化工生產(chǎn)中的冷凝型換熱器。同時，團(tuán)隊(duì)開發(fā)的設(shè)計(jì)優(yōu)化模型，也能夠?yàn)榭蛻籼峁┒ㄖ苹O(shè)計(jì)服務(wù)。

本產(chǎn)品受蟻窩與蜂巢結(jié)構(gòu)的天然通風(fēng)特性啟發(fā)，設(shè)計(jì)了用于氣流換熱的微通道換熱器；受人體血管與葉脈通過循環(huán)實(shí)現(xiàn)換熱啟發(fā)，設(shè)計(jì)出用于液體換熱的微孔道換熱器。然而仿生結(jié)構(gòu)復(fù)雜，傳統(tǒng)制造方式難以實(shí)現(xiàn)。因此，團(tuán)隊(duì)基于增材制造技術(shù)制造兩類換熱器產(chǎn)品，為兼顧導(dǎo)熱性能與機(jī)械強(qiáng)度，因此團(tuán)隊(duì)采用雙金屬復(fù)合材料，以金屬銅作為散熱通道實(shí)現(xiàn)良好的導(dǎo)熱性，鋼合金作為換熱基體實(shí)現(xiàn)其機(jī)械強(qiáng)度。通過團(tuán)隊(duì)探索出的打印參數(shù)與印刷策略實(shí)現(xiàn)上述良好性能。

團(tuán)隊(duì)采取多元的商業(yè)運(yùn)營，生產(chǎn)并銷售增材制造仿生換熱器同時提供定制化技術(shù)服務(wù)。

團(tuán)隊(duì)將通過直接銷售、在線銷售、合作伙伴關(guān)系等渠道方式和展會推廣、校友推廣、學(xué)會推廣等營銷手段，精準(zhǔn)鎖定用戶需求，檢驗(yàn)并促進(jìn)市場交易。同時采用合作聯(lián)盟推廣及“以點(diǎn)帶面，輻射全國”的營銷方式，實(shí)現(xiàn)上中下游合作的完整產(chǎn)業(yè)鏈條。預(yù)計(jì)五年后創(chuàng)造營收2億元以上，三年內(nèi)提供就業(yè)崗位196個，帶動周邊產(chǎn)業(yè)間接就業(yè)崗位1670個。未來我們將不斷引領(lǐng)換熱器技術(shù)新破，全面服務(wù)于大國制造及實(shí)體經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

本團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人熱愛仿生科學(xué)與工程學(xué)科，受理項(xiàng)增材制造領(lǐng)域相關(guān)專利3項(xiàng)，專業(yè)基礎(chǔ)扎實(shí)。項(xiàng)目主要成員對生物學(xué)、熱力學(xué)研究及數(shù)理分析具有濃厚興趣。