褶皱单层石墨烯环

机械扭转可调

通过扭转调控石墨烯环的褶皱特征，实现热导率与非互易传热的双重调节，为热学超器件提供新方案。

Bohan, Li · Ji, Qingxiang · Jinliang, Wang · 王长国 · Kadic, Muamer

Thin-Walled Structures 2024

参数信息

热导率降幅

20.4 %

热非互易因子

1.9 %

热非互易因子

4.5 %

技术优势

无需改变材料

仅通过机械扭转改变石墨烯环的褶皱形态即可调节热导率，避免了复杂的化学掺杂或结构重构。

可调非互易传热

非互易因子随温差和扭转角变化，在θ=6.9°下从100 K时的1.9%增至400 K时的4.5%，展现了动态调控能力。

应用场景

• 热学超材料：利用机械扭转实现热学性质的动态调控，替代传统固定结构超材料，用于热隐身或热聚焦等器件。
• 热管理器件：通过扭转调节热导率，在微纳尺度上按需控制热流，优化芯片或电池的散热性能。
• 热整流器：石墨烯环褶皱产生的非互易传热可直接用于热整流，实现单向热流控制，无需复杂异质结构。
• 微纳热学器件：基于单层石墨烯环的微型结构可通过机械扭转集成到微纳器件中，实现可调的局部热管理。