磁场

高效的散热已成为限制电子器件发展的关键因素。连接热源和热沉表面的热界面材料( TIMs )，是保证热源到热沉稳定充分散热的重要材料。碳纤维( CFs )由于具有极高的轴向导热系数，被广泛用作增强聚合物基复合材料热导率的增强填料。然而，由于CFs在较高填料浓度下导致复合材料黏度较大，无法有效构建复合材料中的导热通道，传统的CFs方法无法充分利用其高热导率。为了解决这一问题，我们提出了一种基于磁场和粘度无关的方法，在高填充浓度下制备了镍包复碳纤维( NICFs )填充聚二甲基硅氧烷( PDMS )复合材料。与纯PDMS ( 0.15 W / ( m·K ) )相比，NICFs复合材料的面内热导率( 10.50 W / ( m·K ) )提高了69倍，热膨胀系数( CTE )在51.54 wt %时为55.14 ppm /℃。与商用TIMs相比，NICFs-复合材料表现出更好的热性能，在电子器件冷却领域展现出潜在的应用前景。

太阳能因其量大、来源广而越来越受到重视。构建了三维多孔结构的石墨烯/碳纳米管气凝胶( GNTA )体系，并用聚二甲基硅氧烷( PDMS )浸渍，得到GNTA / PDMS复合材料，在太阳光谱的波长范围内达到98 %的吸收。将热解石墨( PG )片材和双向取向聚丙烯( BOPP )薄膜与GNTA / PDMS复合，构建了GNTA / PDMS-PG @ BOPP光热驱动器。在1 ~ 3太阳范围内，随着光强逐渐增大，驱动器在磁场作用下的最大弯曲曲率达到0.50 cm-1，比非磁环境下高0.11 cm-1，表现出低能耗和高能量利用效率。采用GNTA / PDMS-PG @ BOPP复合材料设计了一种‘翼服飞行员’执行机构和一种仿生鱼类执行机构。驱动器可以在磁场中跟随太阳光的信号运动，同时由于各层的热膨胀特性不同而表现出变形。这种复合材料可以集成预先编程的光路和驱动，在恶劣环境下的空间探测中显示出巨大的应用潜力。