可调谐模拟热材料。

由 ty10086 提交于 周三, 08/25/2021 - 16:35
文章英文标题
Tunable analog thermal material.
正文
自然发热材料通常具有特定的热导率( κ )，形成一组κ值的数字。新兴的热超材料被用来实现在自然材料中无法达到的有效热导率。然而，这种混合基热超材料的有效热导率仍处于数字化状态，即有效热导率保持离散和静态。在这里，我们报告了一种模拟热材料，其有效电导率可以从近零到近无穷大的κ进行原位调谐。概念证明方案由未固化的聚二甲基硅氧烷( PDMS )制成的纺丝芯和硅脂与钢制成的固定双层环组成。由于PDMS的旋转及其诱导的对流效应，我们可以在连续变化且各向异性的κ下对热流进行稳健的建模。我们的工作使单一功能热材料能够满足柔性热操纵的挑战性要求。同时也为研究移动部件系统的传热提供了平台。
文章内容（英文）
Naturally-occurring thermal materials usually possess specific thermal conductivity (κ), forming a digital set of κ values. Emerging thermal metamaterials have been deployed to realize effective thermal conductivities unattainable in natural materials. However, the effective thermal conductivities of such mixing-based thermal metamaterials are still in digital fashion, i.e., the effective conductivity remains discrete and static. Here, we report an analog thermal material whose effective conductivity can be in-situ tuned from near-zero to near-infinity κ. The proof-of-concept scheme consists of a spinning core made of uncured polydimethylsiloxane (PDMS) and fixed bilayer rings made of silicone grease and steel. Thanks to the spinning PDMS and its induced convective effects, we can mold the heat flow robustly with continuously changing and anisotropic κ. Our work enables a single functional thermal material to meet the challenging demands of flexible thermal manipulation. It also provides platforms to investigate heat transfer in systems with moving components.
来源出处
Journal|[J]Nature CommunicationsVolume 11, Issue 1. 2020. PP 6028-6028
DOI
https://doi.org/10.1038/S41467-020-19909-0

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