近日,仇旻教授科研团队在碳化硅热管理领域取得重大进展,2023级博士生李晓萱的研究成果“Transparent Radiative Cooler with High Thermal Conductivity for Heat Dissipation in Electronic Devices”成功被Cell Reports Physical Science期刊收录。该论文首次提出一种基于4H碳化硅材料的透明辐射制冷器件,为智能眼镜等可穿戴电子设备的性能优化和功能创新开辟了新的路径。
随着增强现实(AR)和虚拟现实(VR)技术的快速发展,智能眼镜在消费电子、医疗健康、工业制造等领域展现出广阔应用前景。然而,受限于紧凑的机身设计,设备运行产生的高温不仅会导致性能下降、续航缩短,更可能引发用户烫伤等安全隐患。研究团队发现,传统散热方案难以在保证设备轻薄的同时实现有效降温。
针对这一技术瓶颈,研究团队开创性地将具有超高热导率的碳化硅材料作为光学镜片,并通过微纳加工技术,成功制备使碳化硅兼具高透光率与高效辐射制冷功能的多层薄膜结构。与传统石英镜片相比,碳化硅复合镜片展现了优异的导热性能和热辐射性能,显著降低了电子元件的工作温度,为智能眼镜的工业设计提供了全新材料方案。
该论文系统阐述了高导热透明辐射制冷器件的设计原理、制备工艺与性能测试。实验数据证实,该器件展示了卓越的散热能力,可有效解决可穿戴设备的热管理难题。这一技术不仅适用于智能眼镜,还可拓展至智能手机屏幕、太阳能电池封装等领域,具有广阔的应用前景。此项成果的发表,不仅为智能设备散热问题带来了突破性解决方案,更为碳化硅光子器件的发展提供了新思路。


原文链接:https://www.cell.com/cell-reports-physical-science/fulltext/S2666-3864(25)00104-3