人物經(jīng)歷
1964年,陳剛出生于湖北襄陽南漳縣城關(guān)鎮(zhèn)。
1978年,進(jìn)入湖北省襄陽五中讀高中。
1980年,考入華中工學(xué)院(現(xiàn)華中科技大學(xué))動力系。
1984年,畢業(yè)獲得學(xué)士學(xué)位。
1987年,在華中工學(xué)院動力系獲得碩士學(xué)位,畢業(yè)后留校擔(dān)任講師。
1989年,進(jìn)入加州大學(xué)伯克利分校機(jī)械系,師從時任伯克利分校校長田長霖。
1993年,獲得博士學(xué)位后進(jìn)入杜克大學(xué)機(jī)械工程與材料科學(xué)系,擔(dān)任助理教授。
1997年,進(jìn)入加州大學(xué)洛杉磯分校機(jī)械與航空工程系,擔(dān)任副教授。
2001年,轉(zhuǎn)任麻省理工學(xué)院機(jī)械工程系,擔(dān)任副教授。
2004年,擔(dān)任麻省理工學(xué)院機(jī)械工程系教授。
2006年,擔(dān)任Towneley Rohsenow教授。
2009年,擔(dān)任Carl Richard Soderberg講席教授。
2010年2月17日,當(dāng)選美國國家工程院(NAE)院士 。
2013年,擔(dān)任麻省理工學(xué)院機(jī)械工程系主任,是首位華人系主任。
2014年,當(dāng)選第30屆臺灣中央研究院工程科學(xué)組院士。
2018年4月,當(dāng)選美國人文與科學(xué)院院士。
社會兼職
古根海姆基金會會員(Fellow)、美國機(jī)械工程師學(xué)會(ASME)會士、美國科學(xué)促進(jìn)會(AAAS)會士;2012年當(dāng)選美國物理學(xué)會會士(APS Fellow);
他擔(dān)任國際上5個傳熱學(xué)、納米技術(shù)和能源技術(shù)學(xué)術(shù)刊物的編輯,曾擔(dān)任美國機(jī)械工程師學(xué)會納米技術(shù)學(xué)會顧問組組長,擔(dān)任麻省理工學(xué)院Pappalardo微納米工程實驗室主任,以及美國能源部前沿能源研究中心資助的固體太陽能熱電能量轉(zhuǎn)換研究中心主任。
現(xiàn)任ASME JOURNAL OF HEAT TRANSFER副主編、ANNUAL REVIEW OF HEAT TRANSFER主編、MATERIAL ENGINEERING A特邀主編、JOURNAL OF COMPUTATIONAL AND THEORETICAL NANOSCIENCE編委等。
研究領(lǐng)域
陳剛的研究涉及熱傳遞、納米技術(shù)和能源,主要包括微米和納米尺度能量轉(zhuǎn)換與能量傳輸機(jī)理的實驗、理論和數(shù)值計算;具有高和低導(dǎo)熱率的納米工程材料;熱輻射和電磁超材料;固體能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、微機(jī)電系統(tǒng)、熱感應(yīng)傳感器;水處理和海水淡化。
人物成就
陳剛是熱能傳遞、納米技術(shù)和能源領(lǐng)域的權(quán)威人物,他率先研究量子結(jié)構(gòu)中的熱傳導(dǎo),他的研究結(jié)果推動納米結(jié)構(gòu)的熱電材料的研發(fā)。他的研究涉及微米和納米尺度能量轉(zhuǎn)換與能量傳輸基理的實驗/理論和數(shù)值計算、固體能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、微機(jī)電系統(tǒng)、熱感應(yīng)傳感器等。他在大量知名刊物中發(fā)表有關(guān)納米結(jié)構(gòu)中的熱傳導(dǎo)、熱電傳輸理論和性能評估,以及輻射熱方面的文章,包括權(quán)威的《科學(xué)》和《自然》雜志。
他擁有4項專利和近20個正在進(jìn)行的專利申請,是 GMZ能源公司創(chuàng)辦人之一。
他主導(dǎo)多項研究項目,包括美國國防部多學(xué)科大學(xué)研究倡議(MURI)中的熱電項目等。
他培養(yǎng)了很多優(yōu)秀博士生。從1993年至2009年,有近20名博士生學(xué)成畢業(yè)。他們現(xiàn)在大多數(shù)都在世界著名大學(xué)任教(如楊榮貴、申盛等)。
陳剛教授因其在納米傳熱和熱電轉(zhuǎn)換領(lǐng)域、納米超材料上的卓越貢獻(xiàn)而被當(dāng)選為美國國家工程院院士。美國國家工程院認(rèn)為,陳剛教授因其首次打破被公認(rèn)為物體間熱力傳導(dǎo)基本法則的“黑體輻射定律”公式,證實物體極度近距時的熱力傳導(dǎo),可以高到定律所預(yù)測的千倍,被授予美國國家工程院院士稱號。該發(fā)現(xiàn)不但讓人們對基本物理有進(jìn)一步了解,它的應(yīng)用也涉及光熱光電、半導(dǎo)體、磁儲存等領(lǐng)域。
2009年,陳剛領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊在《Nano Letters》發(fā)表論文《Surface Phonon Polaritons Mediated Energy Transfer between Nanoscale Gaps》,通過實驗證實物體極接近的熱輻射傳輸,可高到定律所預(yù)測的千倍,即打破了德國物理學(xué)家普朗克于1900年創(chuàng)立的黑體輻射定律的預(yù)測。
人物作品
陳剛出版了1本專著,參與合著其他10本專著;他發(fā)表了160多篇期刊論文,他在240多個國際會議和國際研究組織中發(fā)表了主題演講和特邀演講,具有代表性的論文如下:
G. Chen, Nanoscale Energy Transfer and Conversion, Oxford Press, ISBN 019515942X, 2005.
G. Chen, "Nonlocal and Nonequilibrium Heat Conduction in the Vicinity of Nanoparticles," ASME Journal of Heat Transfer, Vol. 118, pp. 539-545, 1996.
G. Chen, "Size and Interface Effects on Thermal Conductivity of Superlattices and Periodic Thin-Film Structures," ASME Journal of Heat Transfer, Vol. 119, pp. 220-229, 1997.
G. Chen, "Thermal Conductivity and Ballistic Phonon Transport in Cross-Plane Direction of Superlattices," Physical Review B., Vol. 57, pp. 14958-14973, 1998.
G. Chen, “Ballistic-Diffusive Heat Conduction Equations,” Physical Review Letters, Vol. 85, pp. 2297-2300, 2001.
R.G. Yang and G. Chen, “Thermal Conductivity Modeling of Periodic Two-Dimensional Nanocomposites,” Physical Review B, Vol. 69, 195316, 2004.
A. Henry and G. Chen, “Spectral Phonon Properties of Silicon Based Molecular Dynamics and Lattice Dynamics Simulations,” Journal of Computational and Theoretical Nanosciences, Vol. 5, pp. 141-152, 2008.
A. Schmidt, M. Chiesa, X.Y. Chen, and G. Chen, “An Optical Pump-Probe Technique for Measuring the Thermal Conductivity of Liquids,” Review of Scientific Instruments, Vol. 79, 064902, 2008.
A. Henry and G. Chen, “High Thermal Conductivity of Single Polyethylene Chains Using Molecular Dynamics Simulations,” Physical Review Letters, Vol. 101, 235502, 2008.
S. Shen, A. Narayanaswamy, and G. Chen, “Surface Phonon Polaritons Mediated Energy Transfer between Nanoscale Gaps,” Nano Letters, Vol. 9, 2909-2913, 2009.
S. Shen, A. Henry, J. Tong, R.T. Zheng, and G. Chen, “High Thermal Conductivity Polyethylene Nanofibers,” Nature Nanotechnology, Vol. 5, pp.251-255, 2010.
D. Kraemer, B. Poudel, H.-P. Feng, J.C. Caylor, B. Yu, X. Yan, Y. Ma, X.W. Wang, D.Z. Wang, A. Muto, K. McEnaney, Q. Hao, M. Chiesa, Z.F. Ren, and G. Chen, “High-performance flat-panel solar thermoelectric generators with large thermal concentration,” Nature Materials, Vol. 10, pp. 532-538, 2011.
G. Chen, “Theoretical Efficiency of Solar Thermoelectric Generators (STEGs),” Journal of Applied Physics, Vol. 109, 104908, 2011.
M. Zebarjadi, G. Joshi, A. Minnich, Y. C. Lan , X. W. Wang , G. H. Zhu, G. Chen, and Z. F. Ren, “Power Factor Enhancement by Modulation Doping in P-type Silicon Germanium Alloy,” Nano Letters, Vol. 11, pp.. 2225-2230, 2011.
K. Esfarjani, G. Chen, and H. T. Stokes, “Heat Transport in Silicon from First Principle Calculations,” Physical Review B, Vol. 84, 085204, 2011.
B.L. Liao, M. Zebarjadi, K. Esfarjani, and G. Chen, “Cloaking Core-Shell Nanoparticles from Conducting Electrons in Solids,” Physical Review Letter, Vol. 109, 126806, 2012.
Z.T. Tian, K. Esfarjani, and G. Chen, “Enhancing Phonon Transmission across Si/Ge Interface by Atomic Roughness: A First-principles Study with the Green's Function Method”, Physical Review B, Vol. 86, 235304, 2012.
D. Kraemer and G. Chen, “A Simple Differential Steady-State Method to Measure the Thermal Conductivity of Solid Bulk Materials with High Accuracy,” Review Scientific Instruments, Vol. 85, 025108, 2014.
S.Y. Lee, K. Esfarjani, T.F. Luo., and G. Chen, “Resonant bonding leads to low thermal conductivity,” Nature Communication, Vol. 5, 3535, 2014.
S.W. Lee, Y. Yang, H.-W. Lee, H. Ghasemi, D. Kraemer, G. Chen, Y. Cui, “An electrochemical system for highly efficient harvesting of low-grade heat energy,” Nature Communication, Vol. 5, 3942, 2014.
H. Ghasemi, A. Marie Marconnet, G. Ni, and G. Chen, “Solar steam generation by heat localization,” Nature Communication, Vol. 5, 4449, 2014.
Y. Yang, S.W. Lee, H. Ghasemi, X.B. Li, D. Kraemer, J. Wang, Y. Cui, and G. Chen, “A Charging-free Electrochemical System for Harvesting Low-grade Heat Energy,” PNAS, Vol. 111, pp. 17011-17016, 2014.
S.Y. Lee, D. Broido, K. Esfarjani, and G. Chen, Hydrodynamic phonon transport in suspended graphene,” Nature Communication, Vol. 6, 6290, 2015.
M.S. Branham, W.-C. Hsu, S. Yerci, and G. Chen, “15.7% Efficient, 10-μm-Thick Crystalline Silicon Solar Cells Enabled by Periodic Surface Light Trapping Structures,” Advanced Materials, Vol. 27, 2182, 2015.
Y.J. Hu, L.P. Zeng, A.J. Minnich, M.S. Dresselhaus, G. Chen, “Spectral Mapping of Thermal Conductivity through Nanoscale Ballistic Transport,” Nature Nanotechnology, Vol.10, 701u2013706, 2015.
O. Ilic, P. Bermel, G. Chen, J. D. Joannopoulos, I. Celanovic, and M. Solja?i?, “Tailoring ultra-high temperature radiation: the resurrection of the incandescent source,” Nature Nanotechnology, Vol. 351, 215, 2016.
G. Ni, G. Li, S.V. Boriskina, H.X. Li, W.L. Yang, T.J. Zhang, and G. Chen, “Steam Generation under One Sun and Ambient Conditions,” Nature Energy, Vol 1, No. 16126, August 22, 2016.
D. Kraemer, Q. Jie, K. McEnaney, F.Cao, W.S. Sui, L. Weinstein, J. Loomis, Z.F. Ren, and Gang Chen, “Concentrating Solar Thermoelectric Generators with a Peak Efficiency of 7.4%,” Nature Energy, Vol.1,153, 2016.
B.L. Liao, A. A. Maznev, M.S. Dresselhaus, K.A. Nelson, and G. Chen, “Photo-excited Charge Carriers Suppress sub-THz Phonon mode in Silicon at Room Temperature,” Nature Communications, Vol. 7, 2016.
Patents
G. Chen, Z.F. Ren, M.S. Dresselhaus, “Nanocomposites with High Thermoelectric Figure of Merits,” US Patent No. 7,465,871 B2, Dec. 16, 2008.
G. Chen, “Potential Amplified Nonequilibrium Thermoelectric Device (PANTEC),” US Patent No. 8,309,838, November 13, 2012.
G. Chen, R.G. Yang, and A. Narayanswamy, “Surface Plasmon Coupled Nonequilibrium Thermoelectric Device,” US Patent No. 7,508,110, March 24, 2009.
Gang Chen, Xiaoyuan Chen, M.S. Dresselhaus, and Zhifeng Ren, “Solar Thermoelectric Energy Converters,” US Patent No. 8,168,879.
Gang Chen, Christine Junior, and Juergen Koehler, “System and Method for Thermal Process Including a Thermoelectric Heat Pump and Internal Heat Exchanger,” MIT Case No. 13865, August, 2009.
Gang Chen, Erik Skow, and Xiaoyuan Chen, “Polymer Sheets and Other Bodies Having Oriented Chains and Method and Apparatus for Producing Same,” US Patent No. 9,109,846, 2015.
Gang Chen, Xiaoyuan Chen, and Ronggui Yang, “Multistage Thick Film Thermoelectric Devices,” US Patent Allowed, 07/12/2016.
Gang Chen, Hadi Ghasemi, Amy Marie Marconnet, George Wei Ni, “Localized Solar Collectors” US Patent No. 9459024, 10/4/2016.
Gang Chen, Shuo Chen, Weishu Liu, Zhifeng Ren, Hui Wang, Hengzhi Wang and Bo Yu, “Methods of Synthesizing Thermoelectric Materials,” US Patent No. 9306145, 2016.
Seok Woo Lee, Yuan Yang, Hadi Ghasemi, Gang Chen and Yi Cui, “Electrochemical Sysems and Methods for Harversting Heat Energy,” US Patent Allowed 2016.
榮譽(yù)記錄
他是美國國家自然科學(xué)基金委(NSF)杰出青年基金獲得者,獲得了ASME傳熱紀(jì)念獎、研究與發(fā)展100獎(此獎在美國被稱為?創(chuàng)新的奧斯卡獎)、NSF青年科學(xué)家獎、ASME傳熱雜志杰出評審獎等。
主要榮譽(yù)信息如下:
獲獎時間 | 獎項名稱 |
1992年 | 加州大學(xué)伯克利分校Arthur ?Gould Tasheira獎學(xué)金 |
1994-1997年 | ASME《傳熱》雜志杰出評審獎 |
1994年 | 美國國家自然科學(xué)基金委(NSF)杰出青年基金獲得者 |
2002年 | 古根海姆獎學(xué)金 |
2008年 | ASME傳熱紀(jì)念獎(科學(xué)類) |
2008年 | 高性能熱電材料研發(fā)100獎 |
2009年 | 美國科學(xué)促進(jìn)會(AAAS)會士 |
2010年 | 美國國家工程院院士 |
2011年 | 麻省理工學(xué)院工程學(xué)院Capers和馬里恩·麥克唐納獎 |
2012年 | 美國物理學(xué)會會士(APS ?Fellow) |
2013年 | 第75屆ASME傳熱紀(jì)念獎 |
2014年 | 臺灣中央研究院院士 |
2014年 | 華中科技大學(xué)優(yōu)秀校友獎 |
2014年 | 日本傳熱學(xué)會Nukiyama紀(jì)念獎 |
2015年 | 世界技術(shù)獎(能源類) |
2016年 | 工程科學(xué)學(xué)會Eringen獎?wù)?/p> |
人物事件
2021年1月14日(美國當(dāng)?shù)貢r間),美國司法部官網(wǎng)消息顯示,美國工程院院士、麻省理工學(xué)院(MIT)教授陳剛因未能向美國能源部披露其在中國的工作和獲得的獎勵而被起訴和逮捕。陳剛被控欺詐、未提交外國銀行賬戶報告以及在納稅申報單中虛假陳述。他于當(dāng)天在地方法官Donald L· Cabell面前首次出庭。