
田芝P清华大学2003U工物系本科Q?009q在U约大学取得士学位Q?014q在ȝ理工学院取得博士学位Q现为康奈尔大学机械与航天工E学院助理教?/span>
如果说hcd?sh)力的利用宣告?jin)C的到来,那么对热的用则标志着文明的诞生。从q古人对火的驯服Q到瓦特改良蒸汽热ؓ(f)世界提供动力Q再到如今空调里吹出来冷风热风,热能陪伴?jin)整个hcL明的q程?/span>
但与此同Ӟ热也是最难控制的。与?sh)不同,热是由广q振动模式传播的,携带热的能量_子既没有质量,也不带电(sh)P不能通过外加늣场来q行控制。因此,我们可以通过计算和实验,弄明白热传播的方向和大小Q但却无法像?sh)\里的开兟뀁二极管{器件一P调控热量传播的过E。因此,如果可以实现像控制电(sh)子一h照需求控制热Q就意味着p地改变热能工E的面貌Qƈ从根本上更新人类利用能源的方式?/span>
田芝婷就是在q个极其前沿的领域做Z(jin)重要的A(ch)献。她用独特的思\和方法,使用全新的材料,实现?jin)与电(sh)\中的二极和开关相cM的聚合物热敏二极和热开养IZhc驯服热的流动迈Z(jin)重要的一步。相关的研究成果Q有望对热能转换与热能管理生重大的影响?/span>
田芝婷出生于一个教师家庭。从,父母告诉她不要死读书,L书,而是要活学活用、触cL通,要真的从概念上搞清楚一个知识的本质是什么,而不是依靠题?gu)h术。这让她一直觉得,M是一件开?j)的事情Q而好的成l只是自然而然的结果。直到现在,只要d一新论文或弄懂了(jin)什么新知识Q她都会(x)打心(j)眼里觉得开?j),可以在充分放杄心(j)态下Q激发出全新的想法。她也把q种理念贯彻C(jin)对自己孩子的教育上,两个学龄前的朋友,已经每天~着妈妈l他们讲量子物理?jin)。考上清华之后Q田芝婷的母亲叮嘱她Q除?jin)GPAQ更重要的是“你得要开?j)”。于是,她做?jin)许多自己喜Ƣ的事情——比如开创了(jin)一个一直gl到现在的志愿者支教项目,比如自信地用不太标准的普通话L一千多人参加的大型zd?/span>
不过有一件事情,田芝L(fng)到很久后才想通:(x)q辈子要不要一直做U研?011q_(d)已经在麻省理工学院陈刚教授课题组攻读博士学位的田芝婷Q在一ơ暑期课E的学习(fn)中遇C(jin)国西北大学的教授、麻省理工校友曹。田芝婷向她提出?jin)自q困惑Q从事科研,?x)不会(x)无法^衡自q工作和家庭?作ؓ(f)两个孩子的母亲和卓有成就的科学家Q曹用自q亲nl历告诉她,只要你想做,可以兼ַ作和家庭。而且Q搞U研的hQ可以用自己的研I福人类。就q样Q受C(jin)鼓励的田芝婷做出?jin)投w科研的军_Q而这个决定也得到?jin)导师陈刚教授和她的先生的大力支持?/span>
于是Q在博士毕业之后Q田芝婷成功甌C(jin)弗吉g理工大学的助理教授职位,开始了(jin)她在聚合物可调控热敏材料斚w的研I。本U期间学?fn)核物理的田芝婷Q先后在士和博士阶D通过复杂的声子和?sh)子传输计算模拟和实验研I过无机物中的纳c传热和复杂的声子和能量转换。聚合物对于Ҏ(gu)_(d)是一个相寚w生的领域Q但却“好像有很多很有意思的C西,因ؓ(f)多了(jin)很多可调控的旋钮”?/span>
聚合物够复杂Q这为完全理解其性质造成?jin)?xi)战,却也为实现更多的可调控性带来了(jin)便利。虽然传l观念认合物仅仅是热l缘?sh),但随着研究的推q,田芝婷发C(jin)两个十分有趣的现象:(x)不对U聚合物的热整流现象和温敏型聚合物中的热开关现象?/span>
具体而言Q在形状cM于圣诞树(wi)的大分子中,她发C(jin)全新的机Ӟ可以热整流的效果提升至令h惊讶的程度。而热大随着方向改变的趋势,跟之前在无机非对U纳cx(chng)料里的正好相反。所谓的热整,指的是热导随着传热方向的不同而改变的现象Q在极限情况下能实现单向热传|是声子信息器件中最核心(j)的现象。她q一步发玎ͼ从宽端到H端的传热方式是完全不同的。这些发Cؓ(f)发展U米有机热敏二极开辟了(jin)新的道\。而在热开x(chng)面,田芝婷首ơ发C(jin)温敏型聚合物的热导率?x)在跨过转变温度时快速而明昑֜发生改变。这个工作ؓ(f)通过高阶相变实现快速热开x(chng)供了(jin)一个全新的Ҏ(gu)。这些发现将对太I技术、智能徏{、能量存储系l以?qing)热计算机领域的革新带来巨大的?jing)响。谈到最遥远的未来,田芝婯为,也许有一天,我们甚至可以用热来做通信。既然光和电(sh)都可以,Z么热不行Q热力学q门古老的学科Q在田芝婯L(fng)q轻U学家这里,正焕发着最耀眼的新生命?/span>