在科技迅猛發展的時代，5G、新能源汽車等前沿領域蓬勃興起，設備功率密度持續攀升，熱失控問題日益嚴峻，研發能與環境智能響應，實現動態目標自主充/散熱的高性能熱管理材料的需求變得極為迫切。因此，為了實現精準的智能熱控，需要設計一種能夠自動適應環境、與粗糙和動態的接觸表面實現緊密貼合，并且還能作為傳感層與外部環境互動，實現智能熱控的高性能熱界面材料。通過聚合物分子設計，構建高形變、低模量特性，并與固-液高導熱填料相結合，為實現聚合物基導熱復合材料的動態目標自主熱控提供了可能性。
圖1. LM-VGA/mPDMS導熱復合材料的制備流程圖及其在熱管理與運動檢測領域的應用。
圖2. mPDMS及LM-VGA/mPDMS復合材料的力學性能。（a）mPDMS分子結構示意圖。（b-c）不同外部增塑劑含量下mPDMS的剪切儲能模量和壓縮應力-應變曲線。（d-e） 含60 wt%增塑劑的mPDMS最大壓縮應力-應變曲線及其壓縮與釋放過程實物照片。（f-g）經等離子體處理前后，LM-VGA/mPDMS中VGA/mPDMS復合基體與液態金屬界面的SEM圖像及其兼容性增強機制示意圖。（h）不同VGA含量下VGA/mPDMS和LM-VGA/mPDMS復合材料的壓縮應力-應變曲線。（i） mPDMS、SYLGARDTM 184、VGA/mPDMS-3和LM-VGA/mPDMS-3復合材料在20%應變下的壓縮應力與模量。（j） LM-VGA/mPDMS與VGA/mPDMS在20%壓縮后應力分布的有限元模擬。
圖3. LM-VGA/mPDMS復合材料的熱性能。（a）LM-VGA/mPDMS內部固-液獨立雙連續網絡的構建。（b）相同體積含量下點、線和網絡液態金屬熱傳導路徑的有限元分析結果。（c） 不同網絡結構單元的熱傳導有限元分析。（d）不同VGA負載下VGA/mPDMS和LM-VGA/mPDMS的熱導率。（e） LM-VGA/mPDMS的κ⊥隨高/低溫循環的變化。（f）LM-VGA/mPDMS在不同彎曲曲率界面下的熱傳導及點“p”處時間-溫度曲線的演變。（g）LM-VGA/mPDMS復合材料與以往報道的彈性熱導材料的熱導率與彈性模量對比。
圖4. LM-VGA/mPDMS作為熱界面材料（TIM）在高頻振動和靜態環境中的散熱能力。（a） 高頻振動下熱界面材料測試示意圖。（b）不同TIMs下加熱器在高頻振動中的溫度波動變化。（c-d）LED芯片中心溫度隨加熱功率變化，直至穩態。（e）LM-VGA/mPDMS復合材料作為TIMs的熱循環穩定性。（f）三種冷卻系統的紅外熱成像圖：無TIM、Larid Tflex700和LM-VGA/mPDMS，隨加熱時間的變化。
圖5. NTENG傳感器設計與運動檢測、材料識別領域的應用。（a）LM-VGA/mPDMS (NTENG傳感器)的設計與工作原理。（b） LM-VGA/mPDMS傳感器在不同頻率的電壓輸出。（c）不同速度下垂直移動至墻面的示意圖。（d）實驗者在不同距離下原地踏步時LM-VGA/mPDMS傳感器的信號輸出。（e） 運動速率與LM-VGA/mPDMS傳感器的信號輸出曲線。（f）不同速度下，單人和雙人模式平行移動至墻面的示意圖。（g）峰值電壓與速度的擬合曲線及插值曲線。（h）雙人模式在不同速率運動的信號輸出。（i）信號輸出監測設備的實物圖。（j）不同衣物材質的電信號輸出曲線。
原文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1748013224004055
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