利用扇形热超材料调控稳态热传导
光学
2014-12-02 v1
摘要
设计热流控制的能力在电子系统（如热电能量收集器、固态照明和热成像仪）的设计中具有无数好处，其中热设计在性能和器件可靠性方面起着关键作用。然而，要实现一种先进的热通量控制功能，需要设计一种复杂的、多层的且非均匀的热结构，在器件的不同区域具有不同的成分/形状。在这项工作中，我们采用具有简便自然成分的相同扇形单元，仅通过定位和布置这种相同形状的扇形结构单元，在实验上实现了一类用于控制热传导（例如热集中器、聚焦/分辨、均匀加热）的新型热超材料。热超材料单元以及多个相同单元的适当排列能够以多功能的方式转移、重新分配和管理热能。研究还表明，我们的扇形单元元素可用于操控直流电流，而无需改变热对应物的布局。所提出的方案也可应用于控制由 Laplace 方程支配的直流电流和直流磁场。这些可以显著增强热传感、热成像、热能存储、热封装、热疗以及更多领域的能力。
引用
@article{arxiv.1412.0394,
title = {Manipulating Steady Heat Conduction by Sensu-shaped Thermal Metamaterials},
author = {Tiancheng Han and Xue Bai and Dan Liu and Dongliang Gao and Baowen Li and John T. L. Thong and Cheng-Wei Qiu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1412.0394},
year = {2014}
}
备注
14 pages