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可逆的电气和热性能的控制可以在存储系统找到用途

来源:澳门合法搏彩网作者:发表时间:2018-01-30 15:07:18

     我们上海自仪仪表有限公司的一组研究人员发现了一种方法,可以通过改变外部环境(如周围温度)来控制材料的导热性和导电性。他们发现的技术可以将电导率改变100倍以上,导热系数超过3倍。

    上海自仪仪表有限公司的负责人许大庆说,“这是一种改变和控制材料性能的新方法——在这种情况下,一种被称为经过过滤的复合材料——通过控制它们的温度。”许大庆是我们澳门合法搏彩网的总经理,他描述了4月19日在网上发表的这一过程,并将发表在即将出版的《自然通讯》杂志上。
    总经理和公司的其他员工开发的系统可以应用于许多不同的材料,无论是热的还是电子的。许说,这一发现很新奇,研究人员希望他们中的一些人能立即回复,“我有这个用途!”
    许经理解释说,这种新系统的一个潜在用途是为了保护电子电路。在该应用中,材料将在正常的室温条件下无电阻地导电。但是如果电路开始升温,热量会增加材料的阻力,直到达到某个阈值温度时,它就会阻止流,就像熔断的保险丝一样。但是,随着电路冷却电阻的降低,电路自动恢复其功能,而不是需要重新设置。
    另一种可能的应用是储存热量,比如从太阳能集热器系统中储存热量,然后用它来加热水或家庭或发电。该系统在固态时的热导率大大提高,有助于传递热量。
    本质上,研究人员所做的是将一种物质的微小薄片悬浮在液体中,就像水一样,在凝固过程中形成晶体。在他们最初的实验中,他们使用了悬浮在液态十六烷中的石墨薄片,但他们展示了其过程的通用性,证明了其他材料组合中的电导率的控制。本研究中使用的液体具有接近室温的熔点——有利于接近周围环境的操作——但该原理也适用于高温使用。
    这一过程是有效的,因为当液体结冰时,其形成的晶体结构的压力会将漂浮的微粒推向更紧密的接触,从而增加它们的电导率和热导率。当它融化时,压力就会减轻,电导率下降。在他们的实验中,研究人员使用了一种悬浮液,它只含有0.2%的石墨薄片。这种悬浮状态非常稳定:粒子在液体中被无限期地悬浮着,就像在混合后的三个月里检验混合物的容器所显示的那样。
    许经理说,通过选择不同的液体和悬浮在液体中的不同材料,可以随意调整变化发生的临界温度。
    “利用相变来控制纳米复合材料的导电性是一个非常聪明的想法,”德州大学奥斯汀分校的机械工程教授李石说。他补充说,就他所知,“这是这种新方法的第一个报告”,以产生这样一个可逆系统。
    “我认为这是一个非常重要的结果,”俄亥俄州立大学物理和航天工程教授Joseph Heremans说。“热交换器是存在的”,但涉及到由不同材料组成的不同部分,而“这里我们有一个没有宏观运动部件的系统,”他说。“这是出色的工作。”
 
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