韩国浦项科大空心硅纳米管技术使热导率降70%
2026-06-24 09:03
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维度网讯,韩国浦项科技大学(POSTECH)的研究人员开发出一种无需使用稀有昂贵材料即可显著提高热转电效率的技术。该技术的核心在于采用空心硅纳米管替代传统实心硅纳米线,空心结构能够更有效地保留热量。

实验结果显示,与实心结构相比,空心硅纳米管的热导率降低了70%。在表面积相同的情况下,热导率降幅也达到约33%。

这一性能提升的关键在于声子局域化效应。声子是负责在固体中传递热量的准粒子,在空心纳米管结构中,部分热能会被“锁定”在结构内部,耗散速度显著减慢。此前认为,在简单结构中于室温下实现这种效应较为困难,但研究人员通过相对简单的设计成功在室温下实现了该效应。

该技术的主要优势在于使用普通硅替代铋和碲等稀有元素,后者传统上用于热电系统,成本高昂且供应有限。研究作者认为,该技术与现有芯片制造技术的兼容性可能加速这类解决方案的采用,并推动将“浪费”热量转化为有用电能设备的发展。随着人工智能数据中心、电动汽车及工业生产等领域能源消耗持续增长,这项技术可能具有较高的应用需求。

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