宏观热二极管

宽温域理想整流

基于异质材料的正负热膨胀协同机制，首次实现宏观尺度下温度梯度驱动的定向质量迁移，使热导率呈非对称分布，从而打破傅里叶定律的对称性限制，产出稳定的非互易热输运。

Yue, Zhang · 李宝童 · Pengfei, Sun · Yu, Hou · 洪军 · Shi, Meng · 曾亮 · 刘庆芳

Chemical Engineering Journal 2025

参数信息

热整流比

1

技术优势

宏观尺度实现

基于正负热膨胀协同机制，在宏观尺度上实现定向质量迁移，突破以往研究的尺度限制。

宽温域理想整流

在303–393 K温度范围内保持整流比η=1，具备稳定且理想的整流性能。

降低能耗成本

实现非互易热输运所需能量成本大幅降低，有利于实际应用。

应用场景

• 热逻辑器件：利用方向依赖性热流实现热逻辑运算，无需电能驱动。
• 热防护装甲：通过非对称热输运，在极端环境下定向排热或隔热，保护关键部件。
• 热隐身：通过调控局部热导率分布，实现热流的定向操控，辅助热隐身设计。