太空實證：蠟質散熱片讓電子裝置更持久降溫

美國伊利諾大學香檳分校葛蘭傑工程學院的機械科學與工程系教授米基·克萊蒙，率領跨領域研究團隊正在太空展開一項突破性實驗。他們透過目前在軌執行的衛星，測試新型散熱片的冷卻效能。

克萊蒙教授興奮表示：「由大學主導的衛星計畫成功率向來很低，這次能成功進入太空且系統正常運作，我們感到非常振奮。」這項重要研究成果已發表於《國際熱傳導期刊》，探討衛星航電系統熱管理方案從地面測試到太空環境的完整驗證過程。

太空環境中的電子裝置散熱面臨獨特挑戰，既缺乏對流冷卻機制，又要處理高廢熱問題。現行解決方案只能在輻射散熱效能與運算效能限制之間取得平衡。

研究團隊突破性地開發出內含相變材料的散熱片，這種蠟質材料能在電子裝置正常工作溫度範圍內熔化，藉由相變過程快速儲存熱能，大幅延長裝置降溫時間。克萊蒙教授說明：「我們在固定的散熱片上測試不同工作週期與冷卻模式，這些資料將為未來太空電子裝置的設計與操作流程提供重要參考。」

實驗裝置搭載於2024年8月發射的立方衛星（CubeSat）上，這個邊長僅10公分的迷你衛星是瓦拉塔種子任務的一環。團隊與其他酬載實驗交替進行測試，初步成果相當亮眼：蠟質材料不僅顯著延長電子裝置的安全工作時間，微重力環境也不影響其在散熱片上的分佈狀態。

克萊蒙教授透露：「我們已建立簡化模型來預測散熱片效能，這能讓設計師在實體測試前就先進行模擬驗證。」團隊未來將繼續探索太陽照射週期對電子裝置運算時間的影響，每次90分鐘的軌道週期正好提供絕佳實驗條件。

這項研究由雪梨科技大學博士生拉法擔任第一作者，業界合作夥伴Mawson Rovers的麥特·萊爾為第二作者，雪梨大學與雪梨科技大學的多位教授也共同參與。

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