新火(从祝融到纳米火)

《新火》是一本前沿科 技领域的科普书，主要介绍 了上海交通大学胡志宇教授 的两个自主科技创新成果即 世界首创的用“纳米火”实现 全固态发电芯片和自主设计 国际领先的“中国牌”红外显 微热像系统。在科普表现形 式上，为了让普通读者也能 看明白，读得懂，悟得透， 甚至用的上，从大家耳熟能 详的内容讲起，用讲故事的 形式，逐步为读者搭建了解 这一前沿科技的底层逻辑和 知识储备。同时用打比方来 介绍深奥的科学理论，如用 蚂蚁和大象的例子介绍尺度 理论。本书的特色是图文并 茂，侧重故事性、趣味性、 通俗性和知识性，是一本以 介绍前言工程科技为主题的 包含科学史、工程科技史、 中国传统文化的科普作品。 作为一本科技主题的科普作 品，本书在产品设计上力求 呈现科技感，使用了信息图 、融合出版等技术，让读者 直观地理解前沿科技的基础 知识，身临其境地感知即使 是最前沿的科技成果也跟我 们的现实生活息息相关。只 要有了科技创新的知识、思 维和意识，普通人也可以走 上科技创新的道路。

胡志宇，物理学博士、工商管理硕士，国家特聘专家、二级教授、博士研究生导师、科普中国专家，上海交通大学“致远”讲席教授，张江高等研究院未来材料创制中心纳微能源创新团队主任，英国皇家化学学会会士（FRSC）和多个学术期刊副主编与编委。累计发表科研论文180余篇，于国内外获数十项科研与教学奖项，其中包括极具影响力的2024年度“R&D 100”可持续创新者奖、教育部-华为“智能基座”栋梁之师奖，以及美国能源部部长亲函嘉奖等殊荣。拥有40余项发明专利，已出版6部中英文专著及教材。主要致力于微纳尺度能量转换、微纳发电芯片、先进传感器、纳米构建功能材料等关键领域的研究。相关研究成果得到了国内外众多媒体的报道，如新华社、人民日报、科技日报、文汇报、大公网、美联社、R&D World、泰晤士报等。相关成果成功入选2022年瑞典皇家工程科学院（IVA）年度重大科学进展。

1 天火 开天辟地的宇宙大爆炸 奇点，照亮宇宙的火把 超新星的诞生 燃烧的太阳温暖了地球46亿年 祝融与普罗米修斯，人类的火种 2 地火 地球上的火与热 地球上所有的物体都有温度吗？ 看不见摸得着的热到底是什么？ 为什么烤过的红薯会烫手很久？ 如何测量一根头发丝的温度？ 3 生火 整个人类文明都建立在对火的认知上 地球生命的起源 人体是线粒体驱动的热机 从钻木取火到刀耕火种 火的“药”的确劲儿大 绚丽的烟花与热闹的爆竹 诺贝尔的炸药为世界开辟了道路 4 点火 火驱动了工业革命的发展 能源，给岁月以文明 第一台实用的蒸汽机：纽科门蒸汽机 瓦特的改进提高了蒸汽机的效率 火车跑得还没有马快 第一次工业革命让机器解放了人力 焓与热力学第一定律 5 烛火 决定世间万物生长的尺度定律 决定世间万物的尺度定律 蚂蚁比大象力气大 核裂变之火源于一条细细的红线 仅需要两个原子的核聚变之火 我们能否生活在没有化石燃料的世界？ 6 新火 可以捧在手里的纳米火 热的尺度效应：可持续性燃烧的第四个条件 纳米火诞生于一次意外 纳米火与固态间热电子发射 仅仅20纳米厚平面燃烧的纳米火 纳米火构成了世界上最小的火炬阵列 7 芯火 芯片上的发电厂 什么是热电发电技术？ 热的尺度效应理论 纳米尺度热机：微纳热电芯片 能够分辨颜色与物质的传感器 能够分辨绘图与音乐的传感器 微纳热电芯片在芯片级制冷方面的应用 8 冰火 通过制冷发电可能吗？ 不用电就可以冷却的红外辐射制冷 新兴能源技术：从太阳和冷空间收集不间断电力 如何通过给地球降温来发电？ 辐射制冷与微纳热电芯片组合发电 9 种火 给太阳“搬”个家 分子光储热技术（MOST）实现“种太阳”的梦想？ 给太阳能搬个家再发电 10 逐火 重返星辰大海，纳米之火可以燎原 碳中和与全球气候变化带来的挑战与机遇 寻找人类与自然的共存之道 基础科学研究与科技创新应用，这么近，那么远 摒弃“山寨”、勇于创新，纳米之火必可燎原 主要参考文献 结语