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模擬人類微血管 新技術三維打印高效散熱器

微血管結構示意圖。(ShutterStock)

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【大紀元2019年11月11日訊】(大紀元記者李少維編譯)生物體內的血管不僅是用於輸送血液的管道,還起著散熱的作用。一份新研究模擬人體的血管脈絡設計冷卻微管道系統,結合三維打印技術造出複合材料,在飛機、汽車和電腦的冷卻系統都有潛在用途。

美國德雷塞爾大學(Drexel University)和北卡羅來納州立大學(North Carolina State University)聯合完成的研究,提出了利用電腦設計結合三維打印技術生產冷卻材料的方案。

這套系統利用計算機快速生成形狀、大小和分布都最適合冷卻功能的微管設計圖,之後通過三維打印的方式按照設計打印出具有主動散熱功能的碳纖維複合材料。

「當你感覺熱的時候,身體向循環系統發出信息,泵送更多血液到皮膚表面,這也就是為什麼人們熱的時候會臉紅。」研究者之一德雷塞爾大學工程學助理教授納賈菲(Ahmad Najafi)說,「這是天然的散熱系統,運作良好。多年來科學家們一直研究如何把這樣的機制應用到機械散熱系統,比如為汽車和電腦散熱。」

目前,從電子汽車到下一代飛機,新技術機械工藝使效能不斷提高,但是發熱量也隨之增大。微脈管纖維複合材料是這些行業正在研發的先進的冷卻材料。

合作研究者北卡羅來納州立大學的帕特里克(Jason Patrick)說:「從生物體的循環系統得到啟發,研究人員發現內部微管系統可為合成材料提供有效的冷卻效果。」

這份研究近期發表在《國際傳熱傳質雜誌》( International Journal of Heat and Mass Transfer)上。◇

責任編輯:朱涵儒

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2019-11-11 4:11 PM
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