為空間設計的電熱開關使用離子石墨技術

國際團隊由曼徹斯特縣國家伯爵夫人研究所的研究人員領導，展示了一種能夠電氣控制熱流的設備，可能會在航空航天和高級電子應用中轉換熱控制。

結果詳細描述 成就科學場地

該團隊使用具有較高導熱率的石墨膜引入了一種新型的熱開關。當使用電壓時，將離子插入石墨層之間。這些離子違反了聲子的運動，將導熱率降低至1300％。卸下電壓可產生離子並恢復初始的熱處理。

這種強大的調製使設備可以隨意旋轉導熱率“並將其關閉”，反映了電子晶體管的功能，但用於熱量而不是電力。

高級作者Koskun Kokabas說：“這一發現是熱控制技術的重大進展。我們首次展示了一種實用的電熱設備，可提供準確，可逆的運輸過熱控制。”

曼徹斯特大學輪換的領先作者兼現任技術領導者Pietro Steiner博士說：“使我們的設備真正改變的是它在極端環境中可靠工作的能力。”

“堅實的性質和缺乏機械零件使其對航空航天應用特別有吸引力，在這種情況下，可靠性，重量和有效性至關重要。”

除了基本的切換外，團隊還表明他們的設備還可以在所需方向上積極控制熱流。在圖案電極上設置電壓，它們創建了各向異性導熱率，這是為可編程熱控制系統打開的可能性。

Kokabas補充說：“這種熱開關技術可以徹底改變航天器的熱調節，提供動態和重新配置的解決方案，以控製過多熱量，而無需複雜的移動機製或笨重的散熱器。”

輻射器或機械閥通常依靠飛船來丟棄多餘的熱量。這些系統會增加振動期間的重量和機械風險故障。薄固體開關可以消除這些限制。他可以在超高水平的真空水平和軌道上發現的輻射的耐心工作。

然後，該組將檢查高熱負載下開關的速度。他們計劃使用原型電子設備整合開關。 Fonger離子運動和替代互助物可以提高性能。

這項工作直接將電信號連接到熱傳輸中，為航空航天行業，冷卻電子設備和適應性絕緣層的可編程熱控制奠定了基礎。