Faculty 个人简介
Prof. Hua Bao is a professor at Global Institute of Future Technology in Shanghai Jiao Tong University. He received his B.S. in Department of Physics at Tsinghua University, China, in 2006, and obtained his Ph.D. from School of Mechanical Engineering at Purdue University in 2012. He joined Shanghai Jiao Tong University (University of Michigan-Shanghai Jiao Tong University Joint Institute) in 2012 as an assistant professor. He visited Purdue University in 2014 and Clemson University in 2016 as short-term visiting scholar. His research has been funded by many sponsors including National Science Foundation of China and Shanghai Municipal Science Foundation.
鲍华，上海交通大学溥渊未来技术学院教授、绿色能源与新农村中心主任，国家自然科学基金优秀青年基金获得者。2006年获清华大学物理学学士学位、2012年获普渡大学机械工程博士学位，之后加入交大密西根学院，历任助理教授、副教授、教授。2022年加入溥渊未来技术学院。曾任美国普渡大学、克莱姆森大学访问学者。获上海市自然科学一等奖（排名第2），获上海交大唐立新优秀学者奖、烛光奖励计划等奖励。担任中国材料与测试标准团体委员会（CSTM）材料基因工程领域委员。在Nature Communications, Nano Energy, Physical Review B，International Journal of Heat and Mass Transfer等高水平学术期刊发表SCI论文100余篇。在IMECE、IEEE-NEMS等国内外学术会议上做主旨、邀请报告十余次。主持3项国家自然科学基金项目，上海市自然科学基金项目，以及华为技术有限公司、航天二院、浙江能源集团等企业项目；参与国家自然科学基金重点项目、科技部重点研发计划、广东省重点研发计划等项目，以及航天八院、中航商发等企业项目的研究。主讲《传热学》、《固体物理》、《高等传热学》、《半导体器件》等本科和研究生课程，曾获全英文教学比赛、青年教师教学竞赛等教学奖，《固体物理》课程入选研究生“致远荣誉课程”。
Research Overview 研究概况
Our Lab focuses on the fundamental understanding of thermophysical properties and engineering the properties to enhance energy conversion efficiency.
- At the fundamental level, we develop and implement numerical simulation methods for thermal transport properties (especially thermal conductivity and thermal emissivity) at different scales. Our target is to develop a fundamental understanding of heat conduction and radiation phenomena in a variety of materials, including solid materials, complex porous media, and composite materials.
- The energy conversion research is targeted at enhanced energy conversion efficiency and efficient thermal energy dissipation by tuning the thermal properties of materials. The application includes solar thermal energy conversion, radiative cooling, and thermal management in electronics.
鲍华主要从事微观尺度下热量的输运和转换的新兴交叉学科研究。在传统的工程热物理和能源利用分类下，主要可以分为热传导的研究和热辐射的研究两部分。从研究内容方面，课题组所从事的研究和电子器件、光学、材料、数据科学等领域有着深度的交叉和融合。在导热方面，我们主要研究复杂微纳体系的导热和发热机理问题，其应用场景涵盖芯片、新型复合材料、多孔介质等。在辐射方面，课题组致力于利用调控材料的纳米结构来实现可控的热辐射传输，其应用场景涵盖太阳能利用、辐射制冷、大规模储能系统、绿色低碳农业等。
课题组和普渡大学、亚琛工业大学等诸多国外研究团队开展深入的合作，也和上海交通大学校内机械与动力工程学院、电子信息与电气工程学院、农业与生物学院、材料学院、化学与化工学院、高性能计算中心开展跨学科的科研合作。
Research Area 当前主要研究方向
课题组当前的主要研究方向包括：微纳尺度导热和热辐射、电子器件的自发热和微观传热机理、数据科学和人工智能的能源应用、太阳能光伏光热综合利用和辐射制冷。
上述研究方向主要面向两个应用场景：
1. 芯片和功率器件的热设计和可靠性
2. 可持续农业中的智慧能源和节能技术
Facilities 研究条件
From the computational side, our group has full the access to the state-of-the-art high performance computing facilities and the artificial intelligence platform at HPC. Our group conducts numerical simulation of thermal transport in different scales, including first-principles density functional theory, molecular dynamics, Boltzmann transport equation (also, equation of radiative transfer), and Monte Carlo ray tracing. The theory and simulation tools allow us to understand the thermal transport phenomena at different scales. We use commercial software and also develop our in-house codes. The gift-BTE code we are developing is so far the fastest phonon BTE solver.
From the experimental side, our group has established a research lab, which have solar energy and thermal measurement research facility. We also have close collaborations with different research groups within and outside SJTU, which allows us to access the advanced fabrication and characterization facilities.
在计算方面，我们课题组与上海交通大学网络信息中心高性能计算团队开展深入合作，可以自由的使用上海交通大学网络信息中心的最先进的高性能计算平台和人工智能云计算平台，保证充足的计算资源。本课题组运用不同的理论模型和数值计算方法开展多尺度的热输运研究，模拟方法包括第一原理计算、分子动力学、玻尔兹曼输运方程、蒙特卡洛光线追踪。其中课题组正在开发的gift-BTE软件是目前世界上计算速度最快的非灰声子玻尔兹曼输运方程求解软件，可以用于准确高效的求解晶体管和芯片级别的传热问题。
在实验方面，我们自建了50平米的实验室，拥有太阳光模拟器、恒温恒湿箱、高速相机、界面热阻测试平台、太阳能蒸馏系统等。课题组自主研制的辐射制冷膜可以实现高效的辐射降温和夜间露水收集。同时我们和校内外的诸多课题组开展深入的合作，可以使用最先进的微纳米加工实验和微纳尺度热测量平台。
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科研实验室 |
上海交通大学交我算高性能计算中心 |
Recruitment 招生招聘
Our group is currently looking for graduate students and postdoc fellows. The students who are interested in micro and nanoscale energy transport and conversion (focusing on heat conduction and thermal radiation transfer) are welcome to contact Prof. Bao for more information. Students with a background of mechanical engineering (especially heat transfer), electrical engineering, material science, or physics are welcome to apply for a position in this group. Undergraduate students are also welcomed to join the lab to obtain some research experiences.
本课题组正在招收研究生和博士后：课题组目前主要从事微纳尺度热传热的相关基础理论和应用技术研究，有兴趣的同学请发邮件联系并了解相关信息(邮箱)。因为相关科研属于交叉学科范畴，本课题组主要面向能源与动力，电子科学与技术，材料，物理等专业，其他理工科专业的优秀同学发邮件联系并进一步了解本课题组相关研究。此外，因课题组农工交叉方向发展需要，欢迎农科背景的相关专业同学联系。课题组科研氛围良好，学术气氛浓厚。导师通过定期的一对一指导，以及组会等方式指导，为有志于从事科学研究的同学提供良好的科研环境。课题组除了注重研究生学习能力，分析和解决问题的能力培养之外，也注重思维能力，(英语)表达和写作能力，交流沟通的能力等各方面的全面培养。课题组也通过邀请国外专家访问，参加国际学术会议，以及短期出国访问等方式，为研究生同学的国际学术交流的机会。
本科生科研项目：本课题组也通过上海交通大学大学生创新实践项目(IPP)，本科生科研(PRP)，以及Vm490课程等项目招收本科学生进行一些科学研究。如果有上海交通大学相关专业的本科同学有兴趣在本实验室获得一些科研经历，也非常欢迎和本课题组联系。