本期iScience特刊將重點關注與熱控制設備相關的新趨勢及其在電子、建筑、外太空、熱轉(zhuǎn)換或熱存儲等領域的新應用，致力于為材料科學、固體物理、機械、電氣、化學和計算機工程領域的科研機構和企業(yè)研究人員提供新的見解和思路。 01 可穿戴設備的熱管理和熱控制
加州大學洛杉磯分校（UCLA）Y. Sungtaek Ju教授概述與可穿戴設備熱管理和熱控制相關的材料和結構，并就未來的研究方向給予建議。可穿戴設備的興起推動了開發(fā)柔性或可拉伸材料及其相關結構、電子和光電性能的研究發(fā)展。為確保可穿戴設備的性能和/或功能性的可靠運行，其電子和光電子元件必須保持在一定的溫度范圍內(nèi)；同時，笨重的散熱器或其他熱傳導增強元件將不被采用，并對熱舒適性和安全性提出了更高的要求。綜述以“Thermal management and control of wearable devices”為題發(fā)表于《iScience》。
鏈接：https://doi.org/10.1016/j.isci.2022.104587 02 非接觸式散熱：高太陽反射、紅外透明的多孔涂層
中南大學陳梅潔副教授和閆紅杰教授研究團隊開發(fā)了一種具有紅外透明特性的多孔PE涂層（P-PE），其太陽反射率為0.96，紅外透過率為0.88，并探索了其用于非接觸式散熱的應用。在860 Wm-2太陽光直接照射下，該紅外透明涂層可以使得下方物體的溫度比相同條件下利用常規(guī)輻射制冷膜制冷時低4℃。研究成果以“Highly solar reflectance and infrared transparent porous coating for non-contact heat dissipations”為題發(fā)表于《iScience》。
03 基于輻射制冷的夜間發(fā)電裝置實現(xiàn)超過100 mW/m2的功率密度 斯坦福大學范汕洄（Shanhui Fan）教授研究團隊設計了一個簡單的模型，即通過控制發(fā)射器面積與熱電發(fā)電機熱阻之間的關系，可以達到最佳功率密度。實驗研究顯示，堆疊多個熱電發(fā)電機是接近最佳功率密度的有效方法，可實現(xiàn)高于100 mW/m2的功率密度。研究成果以“Radiative-cooling-based nighttime electricity generation with power density exceeding 100 mW/m2”為題發(fā)表于《iScience》。 04 基于自對準GST納米柱結構的偏振驅(qū)動熱發(fā)射調(diào)節(jié)器
光州科學技術院（Gwangju Institute of Science and Technology）Young Min Song教授和慶熙大學（Kyung Hee University）Sun-Kyung Kim教授研究團隊基于傳統(tǒng)的非揮發(fā)性相變材料Ge2Sb2Te5（GST），研究向其中新引入了一種各向異性介質(zhì)，可在不產(chǎn)生熱能消耗的情況下實現(xiàn)發(fā)射率的便捷調(diào)節(jié)。基于雙向控制的偏振驅(qū)動熱發(fā)射調(diào)節(jié)器，其雙向控制方式包括相變和偏振調(diào)節(jié)。通過熱成像光譜測量，所制備的樣品顯示出對偏振敏感的熱調(diào)節(jié)功能。研究成果以“Polarization-driven thermal emission regulator based on self-aligned GST nanocolumns”為題發(fā)表于《iScience》。
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