美科学家研发模拟人体散热系统 让车身保持凉爽

发布时间：2019-11-27 10:33:04

他们最近的研究重点之一是让此种材料取代通过水或空气传递热量的传统金属系统。虽然传统金属系统是一种可靠的解决方案，但是拥有窗式空调装置的人会知道，不同的冷却系统能够给车辆和试图减轻重量的部件带来很大的改善。

Najafi表示：“与现有的液冷和气冷系统相比，微血管复合材料具有很多优点。首先，比现有的液冷或气冷系统轻得多，但是强度相当，也非常耐用（考虑到金属部件会受到腐蚀的影响），如果把此类因素考虑在内，就会很容易明白为什么航空航天、汽车和能源行业在寻求此类冷却系统。”

图片来自德雷塞尔大学

为了测试此种优化方法，研究人员采用3D打印技术设计并构建了一个微血管碳纤维复合材料，并根据之前的研究参考设计测试了其冷却能力。在将碳复合材料加热至最高温度后，类似于汽车中的液体冷却剂被输入到每一个血管网络中，以开始冷却。

经HyTopS优化后的碳复合材料不仅温度更低，而且表面温度分布更均匀，比参考设计的冷却速度更快。

除了让经优化后的材料的性能更优越之外，HyTopS方法的优势还在于，其可以自动计算出血管通道的直径和排列方式，以及它们之间的连接方式，还考虑到被冷却系统的材料组成和整体的几何结构以及相应的传热特性。此外，该方法还考虑了与制造过程相关的参数，最终设计出一个现实的微血管材料，可以通过3D打印或者其他制造方法制成。

Najafi表示：“要全部重现自然的微血管系统几乎是不可能的，但是我们的程序考虑到了大量的优化需求以及制造参数，可以确保真正实现设计。”

该联合团队打算采用HyTopS方法探索微血管复合材料其他有趣的方面，以及在结构力学和电磁学等跨学科方面的应用。

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来源：盖世汽车 作者：余秋云 编辑：虞舜