科学家的最新研究成果揭示了一个古老的过程，这一过程能够显著提升众多工业系统的传热效率。

在大多数人看来，水受热沸腾是再自然不过的现象然而，对于Matteo Bucci副教授而言，揭示沸腾现象背后的物理学原理，却是一段长达十年的探索之旅，其间充满了意想不到的挑战以及全新的认知这一看似简单的现象，在核反应堆等复杂的系统中进行研究时极为困难，但它却是许多关键工业过程的核心所在。

因此，揭开其神秘面纱，有望推动高效能源生产、电子冷却、海水淡化以及医疗诊断等多个领域的发展去年7月获得麻省理工学院终身教职的Matteo Bucci表示：“沸腾现象对于核能以外的应用同样至关重要全球约80%的发电厂都依靠沸水来发电。

我的研究还对空间推进、能量存储、电子以及日益重要的计算机冷却任务产生着深远影响”Bucci教授的实验室研发了全新的实验技术，旨在揭示长期以来限制能源项目的各种沸腾和传热现象其中最为突出的问题之一是，气泡形成的速度过快，导致它们在表面形成一层蒸汽带，从而阻碍了热量的进一步传递。

2023年，Bucci教授与合作者们提出了一项统一的原则，用于解决这一被称为“沸腾危机”的难题该原则不仅能够使核反应堆的运行更加高效，还能有效预防灾难性的故障发生对Bucci教授来说，每一次科研上的进展都带来了新的机遇，同时也伴随着更多需要解答的新问题。

“什么样的论文才是最好的呢？”Bucci问道，“我认为最好的论文永远是下一篇我记得阿尔弗雷德·希区柯克曾经说过，你的上一部作品有多出色并不重要，如果你的下一部作品不尽如人意，人们很快就会忘记它我经常对我的学生们说，我们的下一篇论文一定要比上一篇更出色。

这是一个持续改进的过程”从工程到泡沫的奇妙旅程Bucci成长于意大利的一个村庄，在他童年时期，这个村庄的人口大约只有1000人他在父亲的机械车间里工作，通过拆卸和重新组装洗衣机、空调等电器设备来深入了解它们的内部结构，从而掌握了丰富的机械技能。

此外，他还对自行车运动充满热情，并积极参与其中，直到后来进入比萨大学（University of Pisa）攻读本科及研究生学位在大学期间，Bucci对物质与生命的起源产生了浓厚的兴趣，但他也热衷于创造事物。

当面临选择物理或工程专业时，他认为核工程是一个理想的折中选项Bucci分享道：“我对构建事物以及理解其工作原理充满了热情”“核工程虽然看起来不太可能成为我的职业道路——因为在意大利，核能已经逐渐退出能源舞台，相关从业者寥寥无几——但智力挑战与实践操作相结合的特点正是我所热爱的。

”为了追求博士学位，Bucci前往法国深造，在那里他遇到了未来的妻子，并在完成学业后加入了法国国家实验室工作有一天，他的部门主管指派给他一项关于核反应堆安全性的课题——瞬态沸腾现象的研究为了攻克这一难题，Bucci决定采用麻省理工学院教授Jacopo Buongiorno开创的一种测量方法，并于2013年获得了麻省理工学院访问科学家的资助。

自那以后，他便一直在麻省理工学院从事有关沸腾现象的研究工作如今，Bucci领导的实验室正在开发新型诊断工具，以更好地理解沸腾和传热机制，并且探索能够提高传热效率的新型材料和涂层技术这些努力使得科学家们能够前所未有的深入了解核反应堆内部的情况。

Bucci介绍说：“我们开发的诊断技术可以在短短一天之内收集到相当于传统实验二十年的数据量”基于这些海量数据，Bucci构建了一个相对简单的模型来描述沸腾危机现象Bucci解释说：“核反应堆包层表面的沸腾过程直接关系到整个系统的效率和安全性能。

”“这就好比驾驶汽车时想要加速但又存在速度上限一样；对于核反应堆来说，这个限制是由沸腾过程中的热量传输决定的因此，了解这个极限值以及如何超越它以提高反应堆性能变得尤为重要”除了上述工作外，Bucci教授还在两相浸入式冷却领域取得了显著成果。

这是一种让发热部件使液体沸腾后再通过上方热交换器冷凝蒸汽的技术，以此形成一个持续稳定的被动冷却循环系统据Bucci介绍：“这种技术不仅能保持芯片低温运行状态，还能大幅减少能源消耗和二氧化碳排放量”“事实上，数据中心产生的碳排放总量已经与整个航空业相当；预计到2040年，其占比将超过全球总排放量的10%。

”支持学生成长与发展Bucci强调，指导学生是他职业生涯中最有价值的部分之一“他们拥有非凡的热情与潜力能够与志同道合的人一起工作是非常令人鼓舞的事情”他还补充道：“我的学生们从不畏惧尝试新想法，即使面对困难也不会轻易放弃——有时候甚至需要提醒他们放慢脚步，确保方向正确。

”在管理核科学与工程系的红色实验室时，Bucci致力于为学生们提供独立探索的机会和支持环境他表示：“我们的目标不仅仅是传授知识，更重要的是培养未来的科研人员”“我相信教育的核心在于不仅教会学生使用工具的方法，更重要的是激发他们解决问题的信心以及自主学习的态度。

无论是面对商业挑战、实验难题还是团队合作中的问题”值得一提的是，Bucci的学生参与了一些非常独特的实验项目，比如乘坐飞机进行自由落体试验，以便在近乎零重力的条件下收集测量数据“太空探索一直是孩子们心中的梦想。

”每年都会亲自参与几次此类实验的Bucci感慨地说，“这类研究不仅充满乐趣而且极具启发性经历过这样的体验后，你会对生活有了全新的看法”应用人工智能技术近年来，Bucci也开始关注将人工智能引入自己的研究领域。

2023年，他被选为热科学多学科大学研究计划（MURI）项目的联合负责人之一，该项目专注于机器学习算法的开发与应用此外，为了更好地推广人工智能在热科学领域的最新进展，他还创办了一本名为《人工智能热流体》的专业期刊。

Bucci指出：“目前我们的社区缺乏一个专门为那些希望开发机器学习技术的人士准备的平台我们希望通过这本杂志搭建起一座桥梁，促进计算机科学家与热物理学家之间的交流与合作”另外，他认为人工智能不仅可以处理由新实验技术产生的大量数据，还可以模拟那些尚未被充分研究的物理现象。

最后，Bucci总结道：“借助于人工智能的力量，我们将有机会深入理解那些难以直接观察到的事物本质，或者至少可以在寻找答案的过程中为我们指明方向。”