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高远教授

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个人简介

       高远（Gao Yuan, Professor），1992年7月生于北京，国内博彩平台教授、博士生导师，现任国内博彩国际事务主任（美洲、亚洲与大洋洲）。本科毕业于上海交通大学国内博彩及自动化专业，博士毕业于美国弗吉尼亚大学机械与航空工程专业，曾在美国伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校贝克曼先进科学技术研究院从事博士后研究。入选国家级海外高层次人才（青年）、湖北九三青年科技英才、华中卓越学者特聘教授、东湖青年人才，美国计算力学大会会议奖、ASME IMECE NSF会议奖等荣誉。
       主要从事面向先进电子制造与器件异质集成的多尺度计算研究，聚焦异质界面与微纳器件热输运、先进封装热-力设计、纳米限域流体输运与能量耗散、前沿聚合及原子级制造过程建模，并探索人工智能与多物理场计算相结合的材料和工艺设计方法。在 Nature、PNAS、Physical Review Letters、Advanced Materials、Matter、Device、Nano Letters、ACS Nano 等期刊发表论文60余篇。主持国家自然科学基金优秀青年科学基金项目（海外）、国家自然科学基金面上项目、武汉市知识创新专项及多项企业合作项目，作为骨干参与国家自然科学基金企业联合重点项目。长期担任相关领域重要期刊审稿人，并主持多个国际学术会议先进制造相关分会场。
       课题组长期欢迎对芯片热管理、先进封装、AI计算设计、微纳尺度传热与流动、先进电子制造方向感兴趣的本科生、硕士生和博士生加入。本科生可从明确的小课题入手，在研究生协同指导下逐步掌握分子模拟、多物理场仿真、数据分析与人工智能等科研方法。

研究方向

1. 器件异质集成与热管理的人工智能计算设计
       随着Chiplet、三维集成及高功率半导体器件持续向高集成度和高热流密度发展，界面热阻、局域热点以及热应力逐渐成为限制器件性能与可靠性的关键因素。本方向围绕“材料-界面-封装-器件”多尺度热输运开展研究，重点关注半导体、散热封装材料及其他异质界面中的声子传热，研究键合状态和界面结构对热传导的调控机制，建立从材料原子尺度界面到电子器件尺度的跨尺度力学-传热计算设计方法，进一步结合人工智能方法开展器件热-力性能预测与反向优化，降低热应力与局域热点，提升器件可靠性。理论研究方法包括分子动力学、第一性原理、多物理场有限元、机器学习代理模型和主动学习优化方法。
       该方向适合：对芯片散热、先进封装、先进电子制造、分子模拟、多场建模及AI计算设计感兴趣的学生。
部分相关论文：
[1] Yu, X., et al. (2026). Enhancing device-to-substrate thermal transport by limiting the flexural rigidity of heat-spreading interlayers. International Journal of Heat and Mass Transfer, 256, 128180.
[2] Chen, et al. (2025). Degradation of hydrogen bonds enormously enhances convective heat transfer in nanofluidics. Nano Letters, 25(16), 6508-6515.
[3] Liu, Z., et al. (2024). Efficient heat dissipation in devices by graphene/hexagonal boron nitride in-plane heterostructure. Device, 2(12), 100520.

2. 先进封装制造的AI建模与智能设计
       面向先进封装中的高分子材料制造与前沿聚合新工艺，研究材料固化与成形、制造过程调控及残余应力形成机制，建立从材料反应、制造工艺到封装结构性能的多尺度计算设计方法。同时，以前沿聚合等快速自传播制造过程为典型体系，研究反应动力学、传热、流动与外部物理场之间的耦合作用，探索材料结构与制造过程的主动调控机制。在此基础上，结合机器学习代理模型、主动学习和反向设计方法，实现材料参数、制造工艺与封装性能的快速预测和智能优化。理论研究方法包括多物理场有限元、反应动力学建模、分子模拟、机器学习代理模型和主动学习优化方法。
       该方向适合对先进封装、高分子材料制造、先进制造、计算力学、多场建模及AI计算设计感兴趣的学生。
部分相关论文：
[1] Paul, J. E., Gao, Y., et al. (2024). Controlled Patterning of Crystalline Domains by Frontal Polymerization. Nature, 1-6.
[2] Gao, Y., Paul, J. E., et al (2023). Buoyancy-Induced Convection Driven by Frontal Polymerization. Physical Review Letters, 130(2), 028101.
[3] Feng, Y., et al. (2025). Ellipsoidal shape manufacturing enabled by frontal polymerization with manually induced fluid field. Journal of Manufacturing Processes. 142, 222-230.

3. 微纳器件中的限域流体输运与能量调控
       随着微纳流体器件、芯片热管理及纳米多孔功能材料不断向更小尺度发展，流体在纳米孔道中的传质、传热与能量传递逐渐成为影响器件性能的重要物理过程。本方向围绕纳米限域条件下流体的跨尺度输运规律，研究固-液界面作用、氢键网络、润湿性、离子效应及孔道尺寸对流动与传热行为的影响，揭示毛细凝结、液体入侵/外流及高速限域输运等特殊现象。在此基础上，面向微纳流体器件、热管理及极端防护等应用，探索限域流体在高效传热、能量耗散和功能结构设计中的调控方法。理论研究方法包括分子动力学、GCMC、随机动力学、连续介质模型及多尺度理论分析。
       该方向适合对微纳流体、芯片热管理、分子模拟、纳米材料、极端防护及微纳尺度传热传质感兴趣的学生。
部分相关论文：
[1] Gao, Y., Li, M., et al. (2023). A Nanoconfined Water–Ion Coordination Network for Flexible Energy‐Dissipation Devices. Advanced Materials, 35(42), 2303759.
[2] Gao, Y., Li, M., et al. (2022). Anomalous Solid-Like Necking of Confined Water Outflow in Hydrophobic Nanopores. Matter, 5(1), 266-280.
[3] Gao, Y., Li, M., et al. (2020). Spontaneous Outflow Efficiency of Confined Liquid in Hydrophobic Nanopores. Proceedings of the National Academy of Sciences, 117(41), 25246-25253.

开设课程

本科生课程：《机械设计》《机械基础工程训练》
研究生课程：《工程伦理》

科研项目

[1] 国家自然科学基金委员会，面上项目，纳流道抗冲击结构的毛细力学-热动力学外流机理研究与可重用性优化，在研，主持
[2] 国家自然科学基金委员会，联合基金项目，基于金刚石/铜的大容量SiC功率半导体器件高导热散热底板材料与高效散热结构调控研究，在研，骨干
[3] 武汉市科技局，武汉市知识创新专项，散热薄膜结构的仿真设计与制造，在研，主持
[4] 企业横向项目，三维结构的跨尺度应力仿真评估方法，结题，主持
[5] 企业横向项目，UF材料的随机结构建模与力学性质评估，在研，主持

论文专著与专利

部分2025、2026年期刊论文如下：
[1] Yu, X., Chen, K., Chen, W., Chen, Z., Zhang, H., Xu, B.*, Chen, R.*, & Gao, Y.* (2026). Enhancing device-to-substrate thermal transport by limiting the flexural rigidity of heat-spreading interlayers. International Journal of Heat and Mass Transfer, 256, 128180.

[2] Chen, K., Chen, Z., Yu, X., Chen, R.*, Xu, B.*, & Gao, Y.* (2026). Thermal transport in mechanically deformed two-dimensional materials and designed structures with their applications. Nanoscale Horizons, online published
[3] Yu, X., Wen, Y., Shan, B., Gao, Y.*, & Chen, R.* (2025). Tunable selectivity of TMA adsorption on hydrogenated MoSe2 enabled by mechanical loading. Applied Surface Science, 165110.

[4] Feng, Y., Sun, B., Yang, F., Cao, K., Shan, B., Gao, Y.*, & Chen, R.* (2025). Process Condition Optimization for Atomic Layer Etching: Insights into Surface Phenomena from Multiscale Computational Framework and Experiments. Vacuum, 114864.

[5] Chen, Z., He, R., Yu, X., Zhang, H., Chen, R.*, Xu, B.* & Gao, Y.* (2025). Degradation of Hydrogen Bonds Enormously Enhances Convective Heat Transfer in Nanofluidics. Nano Letters, 25, 6508-6515.

[6] Feng, Y., He, R., Chen, X., Chen, R.*, Geubelle, P.H. & Gao, Y.* (2025). Ellipsoidal Shape Manufacturing Enabled by Frontal Polymerization with Manually Induced Fluid Field. Journal of Manufacturing Processes, 142, 222-230.

[7] Shan, L., Feng, Y., & Gao, Y.* (2025) Diverging and Converging Propagation of the Polymerization Front of Cyclooctadiene for Tunable Front Velocity and Patterning. The Journal of Physical Chemistry B, 129, 5621-5629.

[7] Chen, Z., He, R., Yu, X., Chen, R.*, Xu, B.*, & Gao, Y.* (2025). Mechanical Flexibility Improves Thermal Conduction of Confined Liquid in Nanofluidics. The Journal of Physical Chemistry Letters, 16, 4765-4772.

[8] Gao, Y.*, Feng, Y., Yu, X., Chen, R.*, & Geubelle, P. H. (2025). Numerical study on frontal polymerization subjected to buoyancy-induced convection: Front acceleration and instability. International Journal of Heat and Mass Transfer, 240, 126622.

完整列表（实时更新）：//scholar.google.com/citations?user=7hoWf0MAAAAJ
主页：//www.researchgate.net/profile/Yuan-Gao-230

荣誉获奖

[1] 国家高层次海外人才（青年），2022。
[2] 湖北九三青年科技英才，2026。
[3] 华中卓越学者，2023。
[4] 东湖青年人才，2025。
[5] 美国计算力学大会（USNCCM）会议奖，2022。
[6] ASME IMECE NSF会议奖，2019。
[7] 国家优秀自费留学生奖学金，2018。

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