科學家們離發明一種手機又近了一步,這種手機在太熱的時候會“出汗”,從而使自身降溫。
包括人類在內的許多哺乳動物都會流汗,當水分蒸發時,這些汗液會使皮膚表面降溫。
一種只有人類頭發三倍厚度的金屬涂層已經被制造出來,通過釋放水分來降低電子設備的運行溫度。
當它變成氣體并蒸發時,它帶走了電子設備產生的多余熱量。
開發出這種創新方法的中國科學家表示,目前這種方法成本過高,難以廣泛使用,但未來有望推廣應用。
它可以應用于所有技術,包括平板電腦和手機等手持電子設備,并有助于避免過熱。
在上海交通大學研究制冷工程的資深作者Ruzhu Wang說:“微電子技術的發展對高效的熱管理技術提出了很高的要求,因為所有的組件都緊密地包裹在一起,芯片會變得非常熱。”
“例如,如果沒有一個有效的冷卻系統,我們的手機可能會出現系統故障,如果我們長時間運行手機或加載大型應用程序,我們的手可能會燒傷。”
哺乳動物通過流汗來調節體溫,中國上海交通大學的研究人員受到了這一機制的啟發。
目前保持電子產品低溫的方法包括使用風扇或相變材料(PCMs),如蠟和脂肪酸,當熱量增加時熔化,吸收多余的熱能。
但是瞬變過程聲稱這種方法是相對低效的,而且水從液體到氣體的轉變能夠消耗十倍于此的能量。
在近日發表在《焦耳》(Joule)雜志上的一項研究中,作者們發表了他們的研究結果,使用了不到0.3克的材料,取得了“顯著”的結果。
他們在3塊16平方厘米的鋁板上涂上了一層專門用于出汗的金屬涂層。
它被稱為MIL-101(Cr),被加在三塊芯片上,涂層不同厚度——198、313和516微米——并在熱板上加熱。
人類頭發的平均寬度是75微米。
未涂布涂層的薄片在5.2分鐘后達到60°C,涂層最薄的薄片需要兩倍的時間,直到11.7分鐘后才達到60°C。涂層最厚的薄片在加熱19.35分鐘后達到60°C的標記。
Wang說:“除了有效的降溫之外,一旦熱源被移除,MIL-101(Cr)可以通過再次吸收水分迅速恢復,就像哺乳動物補水并準備再次流汗一樣。”
“所以,這種方法非常適合那些不是一直運行的設備,比如手機、充電電池和通訊基站,它們有時會超載。”
為了研究MIL-101(Cr)對實際設備的冷卻效果,研究人員將他們的新材料涂在電腦芯片上。
與未涂布的芯片相比,當設備在高負荷下運行15分鐘時,涂布芯片可使芯片溫度降低7℃。
原文出處:
https://dailymail.co.uk/sciencetech/article-7916433/Future-mobile-phones-SWEAT-cool.html
Mobile phones in the future could SWEAT to keep cool thanks to a perspiring material just three times as thick as a human hair
作者:JOE PINKSTONE FOR MAILONLINE


