近期,我院举办题为《The Role of Fundamentals in Engineering Research and Development》(基础理论在工程研发中的核心作用)的名家大讲堂活动,本次活动特邀英国布鲁奈尔大学(Brunel University of London)化学能源与材料工程领域权威专家何英和(He Yinghe)教授担任主讲人,建环系教师及研究生参与。
讲座现场
何教授开宗明义,强调基础科学理论对工程实践的基石作用:“无论是优化系统,还是设计可持续技术,工程师必须从数学、物理和化学的基本原理出发,才能实现真正的技术突破。”他通过两个与能源材料密切相关的科研实例,生动诠释了基础理论与工程应用的深度关联。
针对“制备单分散结构颗粒”(Generation of monodisperse structured particles)这一课题,何教授团队通过理论建模与实验验证,揭示了,在微流体中,对流动过程的基本理解至关重要:不同的力决定了流动状态,进而决定了液滴的形成机制,即尺寸和侧面分布;同时设备的规模在流动机制中也起着重要作用:即不同的规模使用不同的无量纲数。在废旧锂离子电池的回收项目中,何教授展示了热力学与化学工程原理如何破解金属提取效率低、能耗高的难题,锂离子电池研究在技术、社会和商业领域仍存在重大机遇,科学原理和基础原理在新技术的发展中至关重要,超越可观察到的表面现象的机械理解可以进行准确的预测,从而有助于新技术的应用和扩大规模。
交流研讨环节中,现场师生围绕基础研究的落地难点展开讨论。何教授指出,工程教育应强化跨学科思维培养,环境与能源问题本质上是复杂的系统性问题,如电池回收不仅涉及热力学和材料科学,还需结合经济学评估全生命周期成本,甚至引入人工智能优化分选流程,他建议青年科研人员应“深耕理论、拓宽视野”,通过多学科协作寻找创新突破口。
会议结束之际,何教授简单介绍了英国布鲁奈尔大学博士留学及博后项目,热情邀请我校科研人员前往交流合作。
讲座与研讨结束后,与会者纷纷表示深受启发。