清华大学刘长洪 ACS Nano：吸湿解吸过程用于硬碳纳米管海绵的高效冷却

Nanoyu

2020-10-13

对于日益小型化和功能化的电子设备而言，散热性一直是一个严重的局限性，因此开发高效的冷却方法对于小型化电子设备的持续发展具有重要意义。

近日，清华大学刘长洪研究员报道了利用超取向碳纳米管（SACNTs）之间的强大范德华力，设计了一种自支撑的三维（3D）CNT/CaCl₂散热器，该散热器具有比Al散热片更出色的冷却性能。

文章要点

1）与软CNT海绵不同，这些3D结构可以承受超4.5 MPa的高压，而压缩率仅为10％，因此被定义为硬CNT海绵。

2）基于水的高潜热，加上CNT的高导热性和复合材料的高发射率，硬CNT海绵在50％的湿度下比商用Al散热片显示出44.3％的冷却效率。

3）电子设备在高功率工作时，自调节吸湿解吸过程可以通过水蒸发散发热量，并在电子设备的待机模式下自发吸收水分以使海绵再生。此外，硬质CNT海绵的密度（0.98-1.70 g cm^-3）比铝（2.7 g cm^-3）低得多。

这种高性能的冷却器为电子产品提供了一种可替代的热管理方法。

Wei Yu, et al, Hard Carbon Nanotube Sponges for Highly Efficient Cooling via Moisture Absorption−Desorption Process, ACS Nano, 2020

DOI：10.1021/acsnano.0c06748

https://dx.doi.org/10.1021/acsnano.0c06748