材料類綜合、全面、專業的微信平臺
作為一種清潔能源——太陽能的有效利用一直是人們密切關注的研究領域。其中直接利用太陽能實現水的高效蒸發、海水淡化和鹽分結晶是今年來的一個熱門研究領域。通過新型的微納米材料和結構的設計，研究人員提出了一些突破傳統材料效能的方法。讓我們來看看其中發表在一些高水平期刊上的典型案例。
案例1
Highly efficient solar vapour generation via hierarchically nanostructured gels(Nature Nanotechology2018, 13(6): 489-495.)
摘要：太陽能蒸汽的產生是一種收集太陽能淨化汙染或鹽水的有效方法。然而，水的蒸發要麼受到太陽能利用效率低的影響，要麼依賴複雜而昂貴的光濃縮附件。在這裡，我們展示了一種基於聚乙烯醇(PVA)和聚吡咯(PPy)作為一個獨立的太陽能蒸汽發生器的分等級納米結構（HNG）。從太陽能吸收的能量可以就地利用來驅動PVA分子網絡中包含的水的汽化，在那裡水的蒸發受到水凝膠的骨架的促進。漂浮的HNG樣品蒸發水的記錄高速率為3.2 kg m2 h1，從1次太陽照射中吸收了94%的太陽能。這些性能是可以實現的，因為減少了在自然陽光下分子網蒸發的潛熱。
圖1.多級納米結構高效蒸發材料的設計，原理示意圖，實驗和數值仿真結果
案例2
Highly efficient three-dimensional solar evaporator for high salinity desalination by localized crystallization (Nature Communications2020, 11, 521.)
摘要：太陽能驅動的水蒸發代表了水淨化/淡化的環保方法。然而，效率受到鹽濃度和累積增加的限制。在這裡，我們提出了一種基於仿生3D結構的能量重用策略。自發形成的水膜具有厚度不均勻性和溫度梯度，可通過Marangoni效應充分利用輸入能量，並導致局部鹽結晶。太陽能驅動的水蒸發率為2.63 kg m-2 h-1，在一次陽光照射和高鹽度（25 wt％NaCl）下，能效> 96％，在封閉系統中淨化天然海水時，集水率達到1.72 kg m-2 h-1。結晶的鹽可以自由地停留在3D蒸發器上，並且可以輕鬆去除。此外，由於鹽內部的擴大的水膜，能源效率和水蒸發不受鹽累積的影響，這表明了可持續和實際應用的潛力。
圖2.仿生3D蒸髮結構的設計，原理示意圖，實驗和數值仿真結果
案例3
A Bioinspired, Reusable, Paper-Based System for High-Performance Large-Scale Evaporation (Advanced Materials, 2015, 27(17): 2768-2774.)
摘要：基於仿生啟發，通過將準備好的金納米顆粒薄膜沉積在氣流成網紙上，製成具有可重複使用的紙基納米顆粒金膜。這種基於紙張的系統具有增強的表面粗糙度和低導熱率，顯示出更高的蒸發效率，放大潛力和經證實的可重複使用性。它也被證明可能在海水淡化中有用。
圖3.濾紙複合結構蒸發器的的設計，原理示意圖，實驗和數值仿真結果對比
案例4
A hydrogel-based antifouling solar evaporator for highly efficient water desalination (Energy and Environmental Science, 2018, 11(8): 1985-1992.)
摘要：太陽能脫鹽是一種很有前途的大規模水處理方法利用可持續能源淨化。然而,目前高速率的太陽蒸發往往依賴於光的濃縮。由於自然陽光的擴散，通常導致日照能源供應不足。這裡我們展示了一種基於水凝膠的太陽能利用系統能夠以很高的速率產生水蒸汽。在1kw/m2 功率的陽光照射下能產生2.5 kg m-2 h-1的水蒸氣。只是目前文獻報導的最佳價值。如此高效的太陽能蒸髮結構是由親水聚合物框架(聚乙烯醇，PVA)和太陽能吸收劑(還原氧化石墨烯，還原氧化石墨烯)組成的混合水凝膠體系，其內部有毛細管通道。PVA可以大大促進水的蒸發，這是由於水凝膠中的網絡降低了蒸發焓。還原氧化石墨烯貫穿於聚合物網絡使之成高效吸收太陽能。毛細管通道維持著產生連續蒸汽需要的充足供水。這種以水凝膠為基礎的太陽能蒸發器也顯示出了很有前途的防汙性能，使長期的海水淡化無需循環。高效的水凝膠太陽能蒸汽發生器為增強太陽能提供了重要的可能性。
圖4.水凝膠多孔高效蒸發材料的設計，原理示意圖，實驗和數值仿真結果
我們可以看到以上這些關於太陽能蒸發的高水平文章裡不僅有充足的實驗結果還有對於溫度，孔道中流速，水蒸氣揮發擴散速率的數值仿真。
仿真能從另一個方面展示蒸發其中的物理過程，將複雜的科學原理用漂亮的分布雲圖來表達，從而提高文章的可讀性。
另外，高精度的仿真甚至能重複和預測實驗結果，模擬得到的溫度能和實驗結果良好吻，這也能在科研工作中指導我們改進實驗方案。
在以上四篇文章中全部都使用的是COMSOL仿真軟體。COMSOL不僅能夠方面的模擬蒸發傳熱過程，在力學，流體和傳熱，光學，聲學，電磁問題，聲學和化學工程等許多物理領域都能夠適用。COMSOL憑藉其簡單易學的操作交互界面，全面的建模功能和高質量的後處理結果受到越來越多的科研人員的青睞。並且在高檔次期刊中也越來越多的出現COMSOL的身影。
想學習COMSOL歡迎來參加COMSOL科研專題培訓！
為了讓更多科研人員能夠迅速且科學地掌握這一前沿高效的數據分析軟體，北京中科幻彩動漫科技有限公司舉辦主題為「科研模擬學術仿真」的文章檔次提升專題培訓！！！
科研模擬·學術仿真專題培訓會
2020年08月15-16日上海·復旦大學
2020年09月19-20日北京·中科院物理所
2020年09月26-27日廣州·華南師範大學
1
課程概要
提高文章中稿率、衝高影響因子的關鍵，在於數據的說服力是否足夠強大。實驗結果不理想，數據不夠完美，論文內容缺乏支撐，這些問題有限元仿真模擬都可以輕鬆解決。幫助文章輕輕鬆鬆更上一區，讓你的實驗結果從此告別「差強人意」，高影響因子不是夢！
在當今的高檔次科研論文中我們能夠見到許多工作都使用到了仿真模擬來闡述科學問題。一直以來仿真模擬就是一項重要的科研技能，在許多物理和工程類學科（力學，光學，流體力學，電磁學，聲學，化工）中發揮著不可替代的作用。許多科研工作的理論分析，結構設計和優化都依靠仿真模擬來完成。近年來隨著交叉學科的發展，仿真模擬的需求也不限於上述的學科，在新興的材料科學，能源科學，生命科學的研究工作中也越來越多的應用到仿真模擬這一工具。另一方面隨著友好易用的商用仿真模擬軟體COMSOL的出現，仿真模擬不再是一項需要深厚理論基礎的高門檻技術。通過COMSOL軟體的使用，越來越多的科研工作者可以利用仿真模擬幫助自己的研究工作。
本課程專門針對科研學術領域，為學員提供仿真模擬軟體COMSOL Multiphysics 軟體使用的全面詳細講解。課程從入門級內容開始，循序漸進地講解數值仿真中的模型分析方法，以及建模操作流程（其中包括創建幾何、網格剖分、設定物理場、求解及結果的後處理等），讓學員全面掌握整個建模流程，並能夠獨立地使用 COMSOL 求解相關仿真問題。有無基礎的學員均可參加培訓，我們將根據學員的專業背景和軟體基礎量身定製課程內容。
2
課程內容
1.入門有限元仿真模擬
有限元方法的基本內涵，仿真模擬基本理論的講解，以及該方法在科學研究中的廣泛應用領域和重要意義，能夠幫助科研人員解決的實際問題，不同仿真模擬軟體（COMSOL ANSYS Abaqus）的特點和在科研上運用的優缺點比較；
COMSOL 軟體介紹及基本操作演示和教學，包括軟體界面學習、創建和導入幾何模型、物理場設置、網格剖分與求解和結果後處理等。
2.有限元模擬的一般思路和通用方法
解線性和非線性有限元法的理論基礎，了解COMSOL 多物理場仿真軟體的基本知識，以典型的多物理場模擬為入門教學案例，幫助學員迅速入門並掌握有限元分析方法的基本思路，並能夠靈活應用於自己的研究領域。
3.COMSOL軟體的高級使用技巧
結合大量科研實際案例進行實踐操作過程的演示教學，包括幾何建模注意事項，優化網格劃分的方法與技巧，結果後處理與複雜圖表的繪製方法，多物理場耦合的方法與技巧，通過函數、變量與自定義方程的使用模擬複雜的問題等，深入學習COMSOL軟體的高級操作技巧，並結合學員科研背景進行案例演示，進一步挖掘實操中的常用技巧。
4.多物理場仿真建模的高效技術解決方案
結合實例學習多物理場仿真有限元法的數學理論基礎，多物理場耦合的分析方法和注意事項，添加方程式及耦合分析；求解時域，頻域和特徵值問題；移動網格和自適應網格方法，查找，理解和排除建模中的錯誤，用戶工作效率最大化的有效建模，仿真模擬在科研中的實戰演練，結合學員背景與最新頂級期刊案例進行仿真模擬實戰訓練，進一步深入學習COMSOL軟體的指導與建議，針對科研工作中的問題和老師當面交流，理清思路，解決模擬困難。
3
部分教學案例展示
幾何建模注意事項
優化網格劃分的方法與技巧
結果後處理與複雜圖表繪製
多物理場耦合的方法與技巧
通過函數、變量與自定義方程
的使用模擬複雜問題
納米摩擦發電機仿真模擬
微流體物質混合模擬
金屬光柵衍射
4
課程試聽
5
學員作品
6
模擬案例
更多案例：http://www.zhongkehuancai.com
講師簡介
Dr. Li / Dr. Wang
中科幻彩仿真模擬事業部技術總監
中國科學院博士
美國加州大學洛杉磯分校博士後
全國物理奧林匹克競賽金牌
美國數學建模大賽一等獎（Final Winner）
以第一作者身份著述的多篇論文在眾多頂級雜誌發表：
《Nature Communications》
《Science Advances》
《Advanced Materials》
《JACS》
……
12年化學/材料/物理/工程/生物仿真模擬經驗
300+通過模擬顯著提升文章檔次的案例
課
程
福
利
凡報名培訓的學員將免費獲贈COMSOL高級建模指導資料，科研常用有限元模擬案例模型文件及各學科領域計算公式資料文件，課後學員交流群持續討論學習/專業講師答疑指導
學員群課後交流 講師隨時解答
學員培訓感受
7
課程特色
★特色一：COMSOL可以更好地服務於科研群體。我們課程將從科研實例出發，幫助學員掌握各種技巧和套路，輕鬆玩轉有限元模擬軟體。
★特色二：講師總結八年有限元模擬經驗，帶領學員快速入門，學會如何從實際問題中提煉出物理模型，建立物理建模思維，掌握仿真模擬的一般方法和通用思路。
★特色三：將化學、物理、生物、材料等領域中典型模型作為實戰案例，同時根據學員專業背景進行素材整理，量身定製課程內容，將學以致用發揮到極致。
★特色四：建立專屬學員微信群，課前專業助教協助安裝軟體下載素材包，課後講師長期群內隨時答疑，不定期推送模擬技能提升小視頻，幫助學員輕鬆應對仿真模擬中的常見難題。
★特色五：我們承諾：學員一次報名，終身免費復學。無需擔憂學不會、學不精，只要你願意學，幻彩保證奉陪到底。
8
往期現場
9
報名通道
時間地點：
2020年08月15-16日 上海·復旦大學
2020年09月19-20日 北京·中科院物理所
2020年09月26-27日 廣州·華南師範大學
註冊費用：
原價：2995元/人
團報價：2795元/人（3人及以上）
10
報名方式
掃描下方二維碼在線填寫報名表，工作人員會在收到報名信息的第一時間電話聯繫確認相關信息
11
繳費方式
1.銀行轉帳匯款（由濟南分公司代收）
收款單位：北京中科幻彩動漫科技有限公司濟南分公司
銀行帳號：15126701040003321
開戶行：中國農業銀行股份有限公司濟南茶城支行
備註：姓名+單位+場次
2.支付寶轉帳
企業支付寶帳戶：zhongkehuancaijn@126.com
請核對戶名：北京中科幻彩動漫科技有限公司濟南分公司
3.現場刷卡/現金
培訓當天可刷公務卡或現金或微信支付，請掃碼填寫報名信息以便我們提前為您準備發票等報銷手續
12
常見問題
Q：有限元仿真模擬對我的論文有怎樣的幫助，真的能提高文章檔次嗎？
A：對於一部分的研究領域，例如人工超材料，理論上的模擬計算可以說是必不可少的。而對於更多的研究領域，模擬計算可以作為實驗的補充，能進一步驗證實驗的結論，提高結論的說服力。理論模擬豐富了文章的內容，在工作量上也使文章更充實。另外模擬計算很多時候可以優化實驗設計，提高實驗效率。
Q：我是零基礎學員，兩天的時間也能學會嗎？
A：我們的培訓就是針對零基礎學員的。我們的課程一方面講授模擬軟體的使用，更重要的是另一方面講解科研中的理論建模的思維方法。如何把模擬加入自己的科研工作，提升文章的質量。
Q：什麼專業方向都可以做有限元模擬嗎？
A：有限元方法是一種一般性的數值計算的方法，用來求解各種偏微分方程，理論上只要是能用偏微分方程描述的物理化學過程都可以都用有限元方法求解。有限元不僅在各個物理學科和工程領域這些傳統領域有廣泛的應用，而且現在越來越多的運用到交叉學科的研究中，例如柔性傳感器件，能源器件，生物工程，微流控等等幾乎目前所有的熱門研究領域。
Q：每場培訓有多少學員呀？不會是那種人山人海的大課吧？
A：為保證教學質量，也為學員營造舒適的學習環境，我們每場培訓都會將招生人數限制在30人以內，以保證良好的課堂秩序，同時安排助教協助學員進行軟體安裝、現場答疑、課堂輔助教學等。
Q：我是慢熱型的學生，接受新知識慢，一次學不夠怎麼辦？
A：老學員可以免費復聽，一次報名終身免費復學，只要你學不夠，我們就一直教下去～
Q：可以開具發票進行報銷嗎？
A：當然可以！我們將為學員開具正規發票，並可以根據學員報銷需求提供培訓邀請函、項目明細清單、會議註冊表等材料，並在培訓當天將發票和報銷材料發放給學員。
Q：培訓提供食宿嗎？
A：我們為學員提供兩日培訓的午餐，住宿需要學員自費，我們會在報名確認郵件中發送周邊酒店信息，方便學員選擇和預定。老學員復聽不再重複安排午餐和資料，帶著身份證現場籤到即可。
特別聲明：以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺「網易號」用戶上傳並發布，本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.