多功能仿生气凝胶相变材料用于电子器件热管理

随着5G时代到来，电子设备正朝着小型化、集成化、高功率化蓬勃发展。电子设备产生的大量热量积聚在设备内部，造成严重的瞬时热冲击，频繁地发生热失控。同时，微型化电子器件之间不可避免地产生电磁波相互干扰，降低电子器件的工作效率和使用寿命，甚至危害人体健康。因此，开发储热、导热、吸波一体化热管理材料具有重要意义。

相变材料（PCMs）是一种高效的热管理材料，可以通过固-液相变过程吸收和释放热量。然而，PCMs存在液相泄露、导热系数低、吸光度低、功能单一等固有缺陷，严重制约了其进一步的实际应用。基于此，北京师范大学陈晓/北京科技大学王戈团队采用原位生长、高温煅烧和物理浸渍策略仿生设计了类神经网络结构的MOFs衍生的Co纳米颗粒修饰的碳纳米纤维基复合PCMs，集成了光响应、热存储、快导热和微波吸收功能，为解决电子器件的热失控和电磁干扰问题提供了新思路。

图1 仿生气凝胶复合相变材料的制备流程及功能应用示意图

图2 仿生气凝胶的微观结构

图3 仿生气凝胶复合相变材料的热物性

图4 仿生气凝胶复合相变材料的光热转换

图5 仿生气凝胶复合相变材料的微波吸收

文献链接：Yang Li1, Panpan Liu1, Peicheng Li, Yuhao Feng, Yan Gao, Xuemei Diao, Xiao Chen*, Ge Wang*. Neural network-inspired hybrid aerogel boosting solar thermal storage and microwave absorption. Nano Research Energy, 2024, 3, e9120120.