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南大朱嘉

朱嘉，本科從南京大學(xué)畢業(yè)，物理學(xué)學(xué)士，本科畢業(yè)去了斯坦福大學(xué)攻讀博士學(xué)位，師從大牛崔屹，隨后在加州大學(xué)伯克利分校和勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室做博后，然后回來(lái)當(dāng)南京大學(xué)教授。

這種回到母校當(dāng)教授的案例很多，青出于藍(lán)而勝于藍(lán)。

朱嘉2013年回國(guó)，長(zhǎng)期從事微納結(jié)構(gòu)在太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換與能源存儲(chǔ)領(lǐng)域的研究，不到10年，在Nature、Nature Photonics、 Nature Materials、National Science Review、Joule、PNAS、Advanced Materials 等國(guó)際高影響力學(xué)術(shù)期刊發(fā)表論文100余篇，他引超過(guò)10000次，申請(qǐng)國(guó)際、國(guó)家專利10項(xiàng)。

獲得的榮譽(yù)及成就也非常多：科技部“青年973”首席科學(xué)家，國(guó)家杰出青年基金獲得者，2022年美國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì)會(huì)士，英國(guó)皇家化學(xué)學(xué)會(huì)會(huì)士，Nanophotonics執(zhí)行編輯，Advanced Photonics、Nano Research的編委，同時(shí)是40多個(gè)國(guó)際學(xué)術(shù)期刊的特約審稿人。近期獲得的獎(jiǎng)項(xiàng)包括：科學(xué)探索獎(jiǎng)（2020）、日內(nèi)瓦國(guó)際發(fā)明展特別嘉許金獎(jiǎng)（2019）、陳嘉庚青年科學(xué)家獎(jiǎng)（2018）、美國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì)青年科學(xué)家獎(jiǎng)(2017)、江蘇省五四青年獎(jiǎng)?wù)拢?017）、杜邦青年教授獎(jiǎng)(2016)、饒毓泰基礎(chǔ)光學(xué)獎(jiǎng)優(yōu)秀獎(jiǎng)（2016）、麻省理工技術(shù)評(píng)論全球青年創(chuàng)新人物獎(jiǎng)(2016)等。

介紹下‘科學(xué)探索獎(jiǎng)’：2018年，“科學(xué)探索獎(jiǎng)”由騰訊公司董事會(huì)主席兼首席執(zhí)行官、騰訊基金會(huì)發(fā)起人馬化騰，與北京大學(xué)教授饒毅，攜手楊振寧等十幾位知名科學(xué)家共同發(fā)起。該獎(jiǎng)項(xiàng)面向基礎(chǔ)科學(xué)和前沿技術(shù)領(lǐng)域，支持在中國(guó)內(nèi)地及港澳地區(qū)全職工作、45周歲及以下青年科技工作者。獲獎(jiǎng)?wù)呙咳藢⒃?年內(nèi)獲得總計(jì)300萬(wàn)元人民幣的獎(jiǎng)金，并且可以自由支配。

2022年1月1日，第四屆 “科學(xué)探索獎(jiǎng)” 申報(bào)工作正式啟動(dòng)，官網(wǎng)http://www.xplorerprize.org，300萬(wàn)大獎(jiǎng)趕緊申請(qǐng)~早日實(shí)現(xiàn)學(xué)術(shù)自由！

海水淡化

海水淡化的一種簡(jiǎn)單辦法就是蒸餾。

但是，自然界的水循環(huán)比較慢，因?yàn)楹Ｑ髮?duì)太陽(yáng)光輻射的吸收能力有限，也就是海平面不夠熱，‘太冷’了。

陽(yáng)光下，穿黑衣服會(huì)比穿白衣服熱，這是因?yàn)橥ǔ３?span style="color: #021eaa;">黑色的物體是較好的熱吸收體，較易吸收各種波長(zhǎng)的光。

那么，如何給海平面穿上黑色的衣服？朱嘉給出了技術(shù)解決方案：納米黑金。

他們創(chuàng)新性地將氧化鋁多孔模板與金屬納米顆粒自組裝技術(shù)結(jié)合起來(lái)，成功設(shè)計(jì)并制備了世界上最黑的超寬帶、高效金屬吸收體——在400nm到10 mm波段達(dá)到99%的光吸收效率。納米黑金材料強(qiáng)大的光熱轉(zhuǎn)換能力，能將表層的水迅速蒸發(fā)，獲得干凈的蒸餾水并達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)。

這篇Science Advances出來(lái)后，推動(dòng)了領(lǐng)域發(fā)展，目前被引用770次，受到了Science的報(bào)道，還上了CCTV。

在2018年，他們寫(xiě)Nature Energy總結(jié)了‘太陽(yáng)能蒸餾器’的發(fā)展：Solar-driven interfacial evaporation。

穿上‘空調(diào)’

夏天太熱，恨不得穿上空調(diào)。

陽(yáng)光下，穿白衣服會(huì)比穿黑衣服涼快，這是因?yàn)橥ǔ３?span style="color: #ab1942;">白色的物體對(duì)輻射的反射能力強(qiáng)。

普通衣服對(duì)可見(jiàn)光的反射比較好，但是有機(jī)物對(duì)中紅外波段的反射還是比較少的。

朱嘉教授對(duì)輻射調(diào)控非常在行，2020年在Nature Nanotechnology發(fā)表一篇文章，他們?cè)O(shè)計(jì)并制備了聚合物納米纖維的薄膜，能夠?qū)崿F(xiàn)選擇性中紅外發(fā)射，有效的陽(yáng)光反射，因此具有出色的全天輻射冷卻性能，在0.3–2.5 um波長(zhǎng)范圍內(nèi)可實(shí)現(xiàn)96.3％的高反射率。

太熱了，在2021年他們?cè)侔l(fā)一篇Nature Nanotechnology，這次用的是絲綢，納米加工后的絲綢與天然絲綢相比，可以使模擬皮膚的溫度降低8 ℃。

‘鈉’一起發(fā)Nature

2020年5月，南京大學(xué)朱嘉教授、周林教授、祝世寧教授與北京大學(xué)馬仁敏教授一起發(fā)表了一篇Nature。

做到材料也是挺讓人震驚的：鈉膜。

鈉如此活潑，他們真是藝高人膽大，成功制備出了薄膜（本文亮點(diǎn)之一，鈉熔點(diǎn)低，成了優(yōu)點(diǎn)）。

用來(lái)做什么用呢？——鈉基等離激元光子器件（組合在一起就看不懂的詞）。

等離子激元：表面等離激元是一種束縛在金屬和介質(zhì)材料交界面上的表面電磁波，這種電磁波與金屬的振蕩電荷相互耦合在一起向前傳輸，其場(chǎng)分布被束縛在亞波長(zhǎng)尺寸之下，突破了經(jīng)典光學(xué)中的衍射極限，可作為未來(lái)納米光子器件和光子回路的信息載體。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，等離子激元就是電磁波，對(duì)于電磁波（等離子激元）的研究不外乎‘產(chǎn)生’、‘探測(cè)’還有‘操控’。

這篇Nature結(jié)果表明，表面等離激元在Na-SiO₂界面的傳播長(zhǎng)度可達(dá)200 um, 同時(shí)實(shí)現(xiàn)了鈉基等離激元波導(dǎo)和納米激光。

參考資料

1.?https://baike.baidu.com/item/%E6%9C%B1%E5%98%89/19920488?fr=aladdin

2.?https://mp.weixin.qq.com/s/k8TpHvMkbzBRk4CgDAUddg

3.?https://mp.weixin.qq.com/s/zeKNzGlwEXeO0p1Wu_s1sQ

4.?https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.1501227

5.?https://www.nature.com/articles/s41560-018-0260-7

6.?https://www.nature.com/articles/s41565-020-00800-4

7. https://www.nature.com/articles/s41586-020-2306-9

原創(chuàng)文章，作者：v-suan，如若轉(zhuǎn)載，請(qǐng)注明來(lái)源華算科技，注明出處：http://www.xiubac.cn/index.php/2023/10/15/35f15c179d/

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