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王敏|机械可调的辐射冷却结构

时间:2024-01-26 07:00 来源:网络整理 转载:我的网站
王敏|机械可调的辐射冷却结构

受美海军研究署资助,内布拉斯加大学林肯分校的研究人员提出了一种新型辐射冷却设计,可通过简单的机械应变大幅调整辐射功率,可用于航天器等平台。

热管理系统是设计各种航天器部件的关键考虑因素,太空的极端环境会导致巨大的温度变化,从而破坏和损坏设备;然而,目前大多数辐射冷却系统不能根据环境变化进行调整。研究人员制备了一种新型可拉伸周期结构,可实现辐射冷却的机械可调。首先,设计了长为45 μm、厚度2.5 μm的聚二甲基硅氧烷(PDMS)丘形单元,并在其中周期性嵌入Si3N4矩形条或圆柱棒;然后在上述结构的基础上,增加褶皱的金属基材。研究表明:结构拉伸时可减小厚度,并拉长Si3N4结构的周期,显著降低辐射功率;添加褶皱金属层可进一步提高辐射冷却设计的可调性和冷却性能;使用该结构可实现高热发射功率,可调范围约为 132 W/m2。

这项研究提出一种机械式辐射冷却方法,有望应用于航天器等平台的热管理系统。