北京师范大学与北科气凝胶复合PCM：突破电子产品热管理和微波吸收瓶颈
2024-10-31 16:28:44 | 作者: 匿名
气凝胶相变材料的仿生设计增强了微波吸收和热管理，太阳能热转换确保设备在寒冷气候下稳定高效运行
研究背景
电子产品向高集成化、智能化方向发展，内部结构复杂程度不断增加，导致过热和微波辐射问题加剧。例如，智能手机在长时间使用或充电后会产生热量，影响用户体验和设备寿命。微波辐射对人体健康的潜在威胁不容忽视。传统材料面对这些问题已捉襟见肘，难以满足日益增长的技术需求。因此，开发一种既能高效散热又能有效屏蔽微波辐射的新型材料已成为材料科学领域的研究热点。
各种气凝胶基复合相变材料及先进多功能应用
气凝胶复合PCM的开发
气凝胶复合材料PCM具有储存和释放大量能量的潜热能力，并因精确的温度控制而受到广泛认可。当温度升高时，它们从固态变为液态，从而增加热量储存，当温度下降时，它们又回到固态。然而，纯PCM在太阳能热转换方面表现不佳。细菌纤维素（BC）是一种优良的天然生物质材料，具有可生物降解、成本低、纯度高、可再生、易改性等优点。特别是高温碳化后的BC衍生碳纳米纤维是很有前途的太阳能热转换材料。
为了解决微波辐射问题，研究人员引入了金属有机骨架材料（MOFs），其因具有高孔隙率、可调节的孔结构和高比表面积而在微波吸收领域备受关注。多孔网络结构为吸收相变材料提供了大的比表面积，并通过散射或多次反射有效地耗散微波能量。
该材料被包裹在石蜡中，作为蓄热介质，当温度变化时会发生相变。测试表明，复合气凝胶在保持所需性能方面表现出色。
在测试太阳能热转换性能时，气凝胶基复合相变材料表现出宽带全光谱吸收率超过90%，太阳能转换效率超过95%，蓄热能力为122.19 J/g 。在微波吸收测试中，入射电磁波被有效吸收。
近年来气凝胶基复合相变材料的主要进展
《纳米能源研究》于2024年4月3日发表了关于气凝胶复合材料PCM热管理和微波吸收的详细研究报告。此前，《ACS Nano》于2022年发表了一篇综述文章，系统总结了气凝胶基复合材料的最新进展和多功能性相变材料。研究团队同样来自北京师范大学和北京科技大学。
实验证明，他们开发的高性能、功能集成的气凝胶基复合相变材料在热管理、太阳热转换和微波吸收方面具有优异的性能，为克服过热、过冷和电磁干扰（EMI）问题提供了广泛的方法在电子设备中。应用前景。
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用户评论
哇，北师大和北科的合作真是太棒了！我一直对气凝胶的应用很感兴趣，这个项目肯定能为电子产品带来革命性的改变。
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听说这个复合PCM技术能突破热管理和微波吸收的瓶颈，真是让人兴奋。期待看到实际应用的效果。
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北师大和北科都是国内顶尖的学府，这次的合作一定会带来很大的突破。希望这项技术能尽快商业化。
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以前看电子产品散热问题头疼，现在有了这项技术，感觉散热难题有望解决了。必须给北师大和北科点个赞！
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北科在气凝胶领域的研究一直很出色，这次和北师大的合作更是如虎添翼。希望他们的成果能惠及更多行业。
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这个项目听起来很高级，不过我有点看不懂。希望专业人士能解释一下，让咱们这些门外汉也明白明白。
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电子产品散热一直是痛点，北师大和北科的这项技术如果能广泛应用，那对于我们这些消费者来说真的是福音啊！
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北师大和北科的合作让我看到了我国科技创新的强大动力。希望未来能有更多这样的突破性成果。
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这个项目如果能成功，对军事领域也是一大贡献。希望我国在这方面继续保持领先地位。
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北师大和北科的合作让我对气凝胶有了更深的认识，原来它还能用在微波吸收上。太神奇了！
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北师大和北科的这项技术如果能解决电子产品散热难题，那对咱们这些数码爱好者来说简直太好了。
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虽然我对技术细节不太懂，但我知道这项技术一旦成熟，对整个电子产品行业都是一个巨大的推动。
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北师大和北科的合作让我看到了我国科研力量的强大。希望这项技术能尽快走出实验室，造福社会。
有15位网友表示赞同！
电子产品散热一直是痛点，北师大和北科的这项技术如果能普及，那对咱们这些消费者来说无疑是天大的福音。
有8位网友表示赞同！
北师大和北科的合作让我对气凝胶的应用有了新的认识，期待这项技术能带来更多惊喜。
有12位网友表示赞同！
北师大和北科的这项技术如果能突破微波吸收瓶颈，那对军事通信领域也是一大进步。希望我国在这方面继续保持领先。
有18位网友表示赞同！
北师大和北科的这项技术听起来很前沿，希望他们能继续深入研究，为我国科技创新做出更大贡献。
有17位网友表示赞同！
北师大和北科的合作让我看到了我国科研实力的提升，希望他们能在更多领域取得突破性成果。
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