拓扑优化三维热超材料

多向热流精准操控

通过微特征边界设计与数据库驱动组装,突破二维限制,在三维空间中实现各向异性热导率单元的精确排布,适用于复杂热管理场景。

Jiawei, Chen · 严仲明 · Lin, Feihong · 王平 · Yulong, Liu · Lu, Haoran · 王豫

International Communications in Heat and Mass Transfer 2026

参数信息

热集中增强比
4.2 ×
热隐身减弱比
0.18 ×
热导率单元数据库规模
125000

技术优势

热流调控能力大幅提升

三维结构比二维多了纵向自由度,可同时调控多个方向的热流,集中与隐身效果以具体倍数量化。

材料兼容性得到解决

微特征边界连接铝合金与PDMS,让高热导率金属和柔性聚合物在三维结构中协同工作,而不牺牲可制造性。

制造保真度有保障

数据库驱动的组装策略使功能超材料的精确装配成为可能,实验演示也证实了三维集中器和隐身斗篷可按设计制造。

应用场景