液体金属

MOF涂层有助于增强移动设备的散热效果

发布时间:2025/5/2 12:00:20   
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尽管消费者不希望智能手机在使用过程中变得烫手,但现实生活中没有几个人愿意给移动设备引入厚实的散热方案,比如加入微型风扇。不过未来某一天,能够吸收和转移释放热量的新材料,有望极大地改变手机的使用体验。此前,已经有研究人员展示过所谓的系统相变材料。当温度升高时,它们会吸收热量、变得更像是液体。降温后,材料又会释放其储存的热量,并恢复成固体。

MIL-(Cr)涂层铝片(来自:上海交大,viaNewAtlas)

尽管运用相变材料是一种巧妙的散热方式,但上海交大的科学家们认为,固液转变过程中的热交换总能量,并不值得一提。

研究人员决定放眼于对所谓的金属有机骨架(MOF)化合物,特别是一种名为MIL-(Cr)的产品。

当温度较低时,其擅长于从周围空气种吸收水蒸气。在较高的温度下,热量又会以蒸汽的形式释放。这样的特性,使得MOC化合物很适合作为冷却材料。

在ZhuruWang教授的带领下,研究人员从三块16平方厘米(2.5平方英寸)的铝板着手,为其覆盖MIL-(Cr)涂层。

每块铝片上的涂层厚度不同,从最薄的微米、到最厚的微米,随后将其置于加热平台。结果发现,涂层对加热至60℃(℉)的速度又很大影响。

红外热成像对比(图自:ChenxiWang)

一块无涂层的薄板,仅需5.2分钟,即可达到60℃。带有较薄和较厚涂层的薄板,可延长至11.7~19.35分钟。

在对该技术进行更实际的测试时,科学家将MIL-(Cr)涂层应用于微型计算机上的散热器。

与无涂层的散热片相比,有涂层方案可在15分钟的重负载下,将整体运行温度降低7℃。

目前Wang教授及其同事,正在努力提升材料的导热性。因为一旦彻底干燥,涂层反而会对散热效果造成阻碍。

此外他们希望找到降低成本的方法,因为目前的MOF材料还相当昂贵。有关这项研究的详情,已发表在近日出版的《焦耳》(Joule)期刊上。原标题为:

《AThermalManagementStrategyforElectronicDevicesBasedonMoistureSorption-DesorptionProcesses》



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