石墨離子科技打造太空級電子控溫開關

由曼徹斯特大學國家石墨烯研究所主導的國際研究團隊，最近在《Science Advances》期刊發表突破性成果。這款革命性的熱傳導控制裝置，可望徹底改變航太與高階電子產品的熱管理方式。

研究團隊創新採用高導熱石墨薄膜作為核心材料。當施加電壓時，離子會嵌入石墨層間，擾亂聲子運動，使熱導率驟降達13倍之多；關閉電壓後，離子隨即排出，材料立即恢復原有導熱效能。這種強效調節機制，讓裝置能如同電晶體控制電流般，隨心所欲地開關熱傳導路徑。

資深作者科斯昆·科卡巴斯教授強調：「這是熱管理技術的重大突破。我們首次實現可精準調控且具可逆性的電熱裝置。」現任SmartIR公司石墨烯熱技術總監的皮耶特羅·斯坦納博士補充：「這項技術最關鍵的優勢，在於它能穩定運作於太空等極端環境。」

該裝置採用全固態設計，完全不含機械零件，特別適合講究可靠性、重量與效率的航太應用。研究團隊更進一步展示，透過電極圖案化配置電壓，還能主動導引熱流方向，為可程式設計熱管理系統開創嶄新可能。

科卡巴斯教授指出：「這項技術將徹底革新太空船的溫度調節方式，無需笨重的散熱器或複雜機械結構，就能動態管理多餘熱能。」相較傳統依靠散熱片或機械閥門的系統，這種超薄固態開關不僅能承受軌道輻射強度，更能在超高真空環境穩定運作。

研究團隊現正著手測試裝置在高熱負載下的切換速度，並計劃與電子原型系統整合。未來透過最佳化離子移動速度與探索新型插層材料，預計還能進一步提升效能。這項直接以電訊號控制熱傳導的創新技術，將為航太工程、電子冷卻與智慧隔熱等領域奠下重要基礎。

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