新型桥接液滴热二极管

信息来源：Wiley，Virginia Tech Daily

美国Virginia Tech机械工程学院副教授Jonathan B. Boreyko团队利用均热板汽液两相导热原理，开发了一种桥接-液滴热二极管（Bridging-Droplet Thermal Diode）热管理技术，它的导热效果是原来的近100倍，研究成果发表于《Advanced Functional Materials 》。

Boreyko说：“希望我们的桥滴二极管的单向传热使电子、飞机和航天器的智能热管理成为可能。”

该项研究工作于2016年获得了美国空军科学研究办公室“青年研究者研究计划奖”的资助。

Boreyko的团队利用微米厚度的绝缘垫片分隔两片铜片，在密封环境中制造了一个二极管，两片铜片之间有一个微小的间隙。第一块板设计有一个毛细芯结构来保持水，而另一块板涂有一层疏水层。毛细芯表面的水吸收热量蒸发成蒸汽。当蒸汽穿过狭窄的缝隙时，它冷却并在疏水一侧凝结成露珠。这些露珠长得足够大，足以“弥补”间隙，并被吸回毛细芯，再次启动这一过程。

如果把热源用在疏水的一侧，就不会产生蒸汽，因为水仍然被困在毛细芯内。这就是为什么该设备只能在一个方向传导热量。

Boreyko的团队测量到，与疏水侧相比，当毛细芯侧被加热时，热传导增加了近100倍。这种新型桥接液滴热二极管，能够有效地单向传输热量，并可以避免重力依赖、一维结构或耐久性差等条件限制，可以直立使用，也可以侧向、倒立使用，甚至可以在重力忽略不计的空间中工作。这是对现有热二极管的重大改进。