液压驱动的适应性变形活性冷却弹性体,具有生物启发的双连续相
Dehai Yu1, Zhonghao Wang1, Guidong Chi1
1Center for Agricultural Flexible Electronics Technology, College of Engineering, China Agricultural University, Beijing, 100083, China.
Nature communications
|February 8, 2024
概括
研究人员开发了一种新的液体金属弹性体,用于先进的冷却. 这种材料具有很高的导热性和伸展性,改善了电子和软机器人的散热.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 生物医学工程 生物医学工程
- 机器人技术 机器人技术 机器人技术
背景情况:
- 活性冷却弹性体模仿血管温度调节以散热热量.
- 目前的局限性包括低导热性和适应性差.
- 软机器人和灵活的电子设备需要高效的热管理.
研究的目的:
- 开发一种高性能活性冷却弹性体,具有增强的导热性和适应性.
- 以骨结构为灵感,创建基于液体金属骨架的弹性体.
- 实施一个由液压驱动的变形策略,以实现符合规范的温度调节.
主要方法:
- 用双连续液体金属制成弹性体的制造 Gyroid 阶段.
- 使用液压驱动的策略来改变形状和适应.
- 与灵活的热电器件的集成.
主要成果:
- 实现高热导率高达27.1W/mK.
- 证明了出色的伸展性,延展极限超过600%.
- 通过液压调制,使其能够适应复杂的表面.
结论:
- 液体金属弹性体提供卓越的散热和自适应式冷却能力.
- 开发的材料和策略适用于灵活的电子产品,软机器人和可穿戴的温度调节.
- 潜在的应用包括软抓手,热能收集和头部温度调节装置.
