辐射 & 蒸发冷却出新招!中南大学水凝胶降温 12℃还阻燃
热设计
来源:Nano-Micro Letters
链接:https://doi.org/10.1007/s40820-025-01903-0.
01 背景介绍
将辐射冷却(RC)与蒸发冷却(EC)相结合形成的辐射蒸发冷却(REC)技术,通过协同利用高太阳反射率、热发射率和潜热释放特性,显著提升了日间冷却性能。近期研究主要集中于低于环境温度的REC应用,该技术可比纯RC实现约3.3°C的温降。然而针对高于环境温度的散热应用研究却鲜有关注,且在此高温工作条件下的被动供水也是一大挑战。当前亟需开发适用于高温散热场景的REC技术,以提升其在高工作温度下的稳定性。
近日,中南大学陈梅洁教授团队介绍了一种基于一体化光子水凝胶的REC设计,用于高于环境的散热和阻燃。不同于传统设计的RC薄膜散热,具有有限的冷却能力和火灾风险,REC水凝胶可以大大提高白天高工作量的散热性能,在室外实验中,相同条件下的温度比RC膜低12.0 °C。在工作负荷较低的夜间,RC辅助吸附可以提高大气集水能力,保证白天的EC。此外,REC水凝胶通过吸收热量而不产生相应的温度升高,从而显著增强了阻燃性,从而降低了火灾风险。设计为户外设备的热管理提供了一种有前途的解决方案,在散热和阻燃方面都具有出色的性能。研究成果以“Radiative Coupled Evaporation Cooling Hydrogel for Above‑Ambient Heat Dissipation and Flame Retardancy”为题发表在《Nano-Micro Letters》期刊。

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