热流卫士——开启增材制造换热器“仿生”纪元

作为热力学第一定律的核心，热交换是一种无处不在的挑战。本项目抓住热交换过程的关键矛盾，实现基于仿生原理的结构创新。本项目属于新工科智能制造项目，申报本科生创意组别，并有意在备赛期间成立公司，发挥产业价值。

近年来，随着全球工业工业能效提升，换热器市场呈现出快速增长的态势，更是节能降碳行动、推动工业领域设备更新的重要方面。尤其在石油化工、电力冶金以及工程机械领域换热器市场规模庞大，本项目经历两年探索，研发出分别面相液流与气流的两类仿生换热器，能够应用于微电子领域的芯片散热器、新能源领域的蒸发型换热器与化工生产中的冷凝型换热器。同时，团队开发的设计优化模型，也能够为客户提供定制化设计服务。

本产品受蚁窝与蜂巢结构的天然通风特性启发，设计了用于气流换热的微通道换热器；受人体血管与叶脉通过循环实现换热启发，设计出用于液体换热的微孔道换热器。然而仿生结构复杂，传统制造方式难以实现。因此，团队基于增材制造技术制造两类换热器产品，为兼顾导热性能与机械强度，因此团队采用双金属复合材料，以金属铜作为散热通道实现良好的导热性，钢合金作为换热基体实现其机械强度。通过团队探索出的打印参数与印刷策略实现上述良好性能。

团队采取多元的商业运营，生产并销售增材制造仿生换热器同时提供定制化技术服务。

团队将通过直接销售、在线销售、合作伙伴关系等渠道方式和展会推广、校友推广、学会推广等营销手段，精准锁定用户需求，检验并促进市场交易。同时采用合作联盟推广及“以点带面，辐射全国”的营销方式，实现上中下游合作的完整产业链条。预计五年后创造营收2亿元以上，三年内提供就业岗位196个，带动周边产业间接就业岗位1670个。未来我们将不断引领换热器技术新破，全面服务于大国制造及实体经济发展。

本团队负责人热爱仿生科学与工程学科，受理项增材制造领域相关专利3项，专业基础扎实。项目主要成员对生物学、热力学研究及数理分析具有浓厚兴趣。