曼彻斯特大学国家石墨烯研究所的科研团队近日开发出一种新型电控热流装置，该技术有望为航空航天和电子设备的热管理系统带来革新。这项研究成果已发表在《科学进展》期刊上。

研究团队利用高导热石墨膜设计了一种热开关装置。当施加电压时，离子会插入石墨层间，干扰声子运动，使导热系数降低最高达13倍。撤去电压后，离子排出，石墨膜恢复原有导热性能。这种可逆调节机制实现了类似电子晶体管的热能控制功能。

"这一突破代表了热管理技术的重要进展，我们首次实现了对热传导的精确、可逆控制，"项目负责人科斯昆·科卡巴斯教授表示。研究团队成员、SmartIR公司技术主管Pietro Steiner博士补充道："该装置在太空等极端环境下展现出的可靠性使其具有特殊应用价值。"

该技术不仅能实现热传导的开关控制，还能通过电极图案设计引导热流方向。科卡巴斯指出："这种固态热开关可以替代航天器上笨重的散热系统，提供更灵活的热管理方案。"相比传统依靠机械阀门的热控系统，这种无活动部件的设计更可靠且重量更轻。

目前，研究团队正在测试该装置在高热负荷下的响应速度，并计划将其集成到电子设备原型中。未来通过优化离子迁移速度和探索新型插入材料，有望进一步提升性能表现。

更多信息： Pietro Steiner 等人，通过可逆离子液体插层实现石墨薄膜中的电控热传输，Science Advances(2025)。期刊信息： Science Advances