能源供应以及环境状况的日益恶化已经成为全球人类面临的挑战。实验室以热质传递为主线，在与物理、化学、生物等学科的交叉前沿上探索各种尺度下的能量传递、转化和相关效应、深入浅出探索开源节流之法。实验室组建于2007年夏，软硬件设施完善；提倡学术自由，开展高质量对外交流与合作，旨在搭建开放高效的探索平台。 实验室已形成三个主要研究方向：其一为解决相变换热的关键性问题，包括开发高精度，强适应，可工业应用的计算模型，以及微液膜移动接触线理论和实验研究；其二为PM2.5净化技术，开发除尘效率高和压阻低的机械式除尘技术；其三为细胞传热传质，着重于细胞层面的热物理因素的传递和响应。课题涉及基础科学和社会发展需求，得到国家、部门和业界大力支持。