众所周知，光和热是自然界最普遍的两种能量形式，两者之间可以互相转化。比如太阳是一个5500度高温的黑体，它热辐射出来的就是我们感知到的太阳光，而我们在太阳照射下吸收太阳光，又会感觉到热。“微纳尺度光热调控”，就是研究光与微纳米尺度的结构相互作用产生的光与热的相互转换。光到热转换就是光吸收，热到光转换就是热辐射。

有别于传统的宏观材料体系，微纳米尺度下的结构，极大改变了光与物质的相互作用，从而产生一系列新机理、新现象和新应用。仇旻团队的研究就是据此展开。早在2010年，他们就设计并实现了金属微纳结构的光波段高效吸收，成为微纳尺度光吸收领域的先驱。之后，他们沿着“光吸收”和“热辐射”两个方向继续深耕，取得一系列重要成果。

在光吸收方面，研究团队首次实现真空环境下光致物体运动。该研究摆脱了传统光驱动对液体环境的依赖，开辟了非液体环境下光驱动的细分领域，研究成果登上《物理评论快报》期刊封面并成为编辑推荐论文。研究团队还研发出用于模拟运算的微分器件，是国际上最早报道亚波长厚度的光学模拟运算器件，研究成果入选了“2017中国光学十大进展”。

非液体环境光热纳米驱动技术登上《物理评论快报》封面

在热辐射方面，研究团队利用微纳光子结构复合相变材料，通过光场的局域增强放大热辐射的变化，成功突破热辐射调控的瓶颈，即斯特藩-玻尔兹曼定律。具体来讲，在室温附近，如需将辐射强度翻倍，目标需要升温60度左右，而使用研究团队创新的材料结构体系，目标温度变化不到10度即可实现。

基于微纳尺度光热调控，研究团队还研发出具有保温、散热、发电等多功能的热管理织物。相当于一件“衣服”仅需进行“正反面”翻转，就能如室内空调一般切换散热和保温两种模式，并且这件“衣服”还可以用于热发电，为随身佩戴的可穿戴电子设备充电。这种工艺还可以应用于建筑物的热管理、红外伪装等。

微纳热管理织物工作场景

基础科学研究的魅力在于，一旦在理论层面实现突破，很可能就此开启了一个新世界。仇旻称，虽然他们在微纳尺度光热调控及应用方面的研究已持续15年，前后发表了80多篇论文，并针对光吸收和热辐射的基础难题分别提出了解决方案，“但目前我们所见还只是‘冰山一角’。下一步，我们将继续探索微纳尺度下光与物质相互作用的机理，并加快推进光热纳米驱动等新技术走出实验室、走向市场，为国家和地方经济社会发展贡献力量。”