华中科技大学新研究为电子元器件穿上“热隐衣”

2023-07-08 23:50:26

　　江南体育app新华社武汉7月7日电（记者李伟）如何突破电子元器件遭遇高温环境使用效能大打折扣的技术瓶颈？近日，国际权威期刊《先进材料》在线刊发了华中科技大学高亮教授团队关于热学超材料智能设计的最新研究成果。该成果有效突破了热学超材料智能设计的技术瓶颈，设计了“热隐衣”，可屏蔽外部温度场对器件内部物体的干扰，实现主动隔热，能够用于热敏元器件的热防护。

　　热学超材料设计涉及高维设计空间、多个局部极值，计算成本巨大，给热学超材料的智能设计带来了挑战。针对上述挑战，高亮团队提出了深度学习赋能的热学超材料拓扑优化设计方法，实现了自由形状热学超材料的智能设计。该方法采用深度生成模型，根据热学超材料的定制功能需求，可自动、实时地生成具有目标热传导张量的拓扑功能单胞，进而快速生成热学超材料。“基于上述思路，研究团队设计了多种具有自由形状、背景温度独立、全方向功能的热隐身超材料，并通过数值仿真和热学实验验证其良好的热隐身效果。”高亮说。

　　上述研究工作为热学超材料的智能设计提供了全新思路，可灵活实现不同背景材料、自由形状和不同热功能的热学超材料的快速设计，解决传统热学超材料设计中大规模计算与反复优化迭代所带来的计算效率低等难题，进一步推动热学超材料在电子等多领域的工程应用。