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普渡大学利用石墨烯泡沫调节热量 防止电动汽车等设备过热过冷

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58京牌 ,普渡大学的工程师研发了一个热敏开关概念验证,采用可压缩石墨烯泡沫来调节和智能手机等电子产品的热量。使用锂离子电池的设备容易受到极高温以及极低温的影响,而且在此类情况下,设备可能会出现故障,性能变差。

热敏开关验证(图片来源:普渡大学)

普渡大学的研究人员则进行了一个实验,在加热器和散热器之间放置了一张1.2毫米厚的石墨烯泡沫片,然后用红外显微镜测量温度和热流。当泡沫被完全压缩至0.2毫米时,热导率飙升了8倍。

该研究表明,电子设备所传导的热量完全可以得到调节,以提高性能和能源效率。

普渡大学技术商业化办公室已经为该热敏开关功能提交了一项专利申请。该团队研发了一种基于可压缩复合泡沫材料的连续可调热敏开关。研究人员表示:“此种设备在电池热管理、环境空间调节、车辆热舒适调节以及热能存储等的动态控制操作温度方面很有发展前景,其可用于手机、电动汽车电池、太空飞行器和生物医学设备。”

研究人员还表示:“我们的目标是利用热敏开关让设备在不同环境下能够持续有效工作,并提高其整体能源效率。因为目前大多数电子产品都采用传导或对流等被动热管理来转移多余的热量,而且无法进行调节,也无法在寒冷的环境中工作。”

研究人员将开孔石墨烯泡沫复合材料类比成可变电阻。与只有开关状态的传统热敏开关不同,部分压缩的泡沫可以提供数量中等的电导率。

市场上可以买到石墨烯泡沫,而且其由以特定方式沉积的纳米碳颗粒制成,中间有空隙。当不被压缩时,其是一个绝缘体,让气穴保有热量。当被压缩时,空气逸出,更多的热量通过泡沫传导出去。根据泡沫被压缩的程度,可以控制传导的热量。

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