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可逆的电气和热性能的控制可以在存储系统找到用途
来源：上海自动化仪表有限公司作者：发表时间：2018-01-30 15:07:18【小中大】
我们上海自仪仪表有限公司的一组研究人员发现了一种方法，可以通过改变外部环境(如周围温度)来控制材料的导热性和导电性。他们发现的技术可以将电导率改变100倍以上，导热系数超过3倍。
上海自仪仪表有限公司的负责人许大庆说，“这是一种改变和控制材料性能的新方法——在这种情况下，一种被称为经过过滤的复合材料——通过控制它们的温度。”许大庆是我们上海自动化仪表有限公司的总经理，他描述了4月19日在网上发表的这一过程，并将发表在即将出版的《自然通讯》杂志上。
总经理和公司的其他员工开发的系统可以应用于许多不同的材料，无论是热的还是电子的。许说，这一发现很新奇，研究人员希望他们中的一些人能立即回复，“我有这个用途!”
许经理解释说，这种新系统的一个潜在用途是为了保护电子电路。在该应用中，材料将在正常的室温条件下无电阻地导电。但是如果电路开始升温，热量会增加材料的阻力，直到达到某个阈值温度时，它就会阻止流，就像熔断的保险丝一样。但是，随着电路冷却电阻的降低，电路自动恢复其功能，而不是需要重新设置。
另一种可能的应用是储存热量，比如从太阳能集热器系统中储存热量，然后用它来加热水或家庭或发电。该系统在固态时的热导率大大提高，有助于传递热量。
本质上，研究人员所做的是将一种物质的微小薄片悬浮在液体中，就像水一样，在凝固过程中形成晶体。在他们最初的实验中，他们使用了悬浮在液态十六烷中的石墨薄片，但他们展示了其过程的通用性，证明了其他材料组合中的电导率的控制。本研究中使用的液体具有接近室温的熔点——有利于接近周围环境的操作——但该原理也适用于高温使用。
这一过程是有效的，因为当液体结冰时，其形成的晶体结构的压力会将漂浮的微粒推向更紧密的接触，从而增加它们的电导率和热导率。当它融化时，压力就会减轻，电导率下降。在他们的实验中，研究人员使用了一种悬浮液，它只含有0.2%的石墨薄片。这种悬浮状态非常稳定:粒子在液体中被无限期地悬浮着，就像在混合后的三个月里检验混合物的容器所显示的那样。
许经理说，通过选择不同的液体和悬浮在液体中的不同材料，可以随意调整变化发生的临界温度。
“利用相变来控制纳米复合材料的导电性是一个非常聪明的想法，”德州大学奥斯汀分校的机械工程教授李石说。他补充说，就他所知，“这是这种新方法的第一个报告”，以产生这样一个可逆系统。
“我认为这是一个非常重要的结果，”俄亥俄州立大学物理和航天工程教授Joseph Heremans说。“热交换器是存在的”，但涉及到由不同材料组成的不同部分，而“这里我们有一个没有宏观运动部件的系统，”他说。“这是出色的工作。”
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