Advanced Science：上海交大顾剑锋团队在高传热低流阻热学超材料领域取得新进展

近日，上海交通大学顾剑锋教授团队联合国内外学者，在复杂传热超材料领域取得重要进展。相关成果以 “Sub-Unit-Cell Logic Governs Transport in TPMS Architectures” 为题，发表于国际期刊 Advanced Science（DOI: 10.1002/advs.202523188），并入选期刊内封面（Inside Cover）。该研究以钟豪章博士为第一作者，顾剑锋教授（上海交通大学）、马前杰出教授（RMIT University）、吕坚院士（香港城市大学）和俞彬彬博士（上海交通大学）为通讯作者，从全新视角揭示了复杂结构中热传输的基本规律。

面向新一代能源、热管理与化工系统的发展需求，亟需能够在多尺度上实现高效传输的结构体系。TPMS（Triply Periodic Minimal Surface）超材料自1865年提出以来，因其三维连续且可扩展的几何特征，被认为具有优异的传输潜力，但其拓扑结构与传输性能之间的内在机制长期未被揭示。针对这一问题，研究团队提出了一种基于子单元（sub-unit cell）的流道解构框架，通过晶体对称性分析与Voronoi分解，将复杂TPMS结构拆解为一组几何等价的子单元，并进一步识别其作为最小传热功能单元，从而将其类比为“热学基因”。在此基础上，建立了可预测的传热性能评估模型，实现了结构—性能之间的定量关联，为复杂超材料的设计提供了全新的理论框架。