原创 潜心科研的 武汉大学 收录于话题 #武汉大学 311个

夏天放在冰箱里降温

冬天充当暖宝宝

手机烫手、画质降帧

想拿手机拍最美的樱花

但是，太！热！啦！

#武汉大学研发退烧手机壳#

一度登上微博热搜榜首

手机壳如何“退烧”？

快跟随珞珞珈珈

一探究竟吧！

武汉大学动力与机械学院纳米能源实验室与OPPO热实验室联合开发了一款冰肤散热手机保护壳。这款全新面世的手机保护壳采用了Glacier Mat散热新材料，通过水分蒸发来带走手机背板的热量。安装散热手机壳后，手机在高负载场景下使用1小时，其表面温度相较于同等场景下的同款裸机低近2~3℃；降低温度后，手机的画质、帧率也明显高于裸机，进一步改善了用户体验。

“自动加湿的湿纸巾”？

许多电子设备在长时间使用后会温度过高，如果无法及时散热，会减慢设备的运行速度、损坏相关的组件，甚至导致电池爆炸或着火。半导体器件的散热成为现代电子器件的核心问题之一。

现有散热技术主要存在的问题在于：主动式散热通常结构复杂，能耗高，在越来越普及的小型化电子设备（如智能手机，VR眼镜等）上难以应用；被动式散热技术普遍散热能力较低，又难以满足电子设备的散热需求。“最后要解决的问题就在于机身与环境之间的热阻，这是从所智能手机一面世就面临着的技术瓶颈。”武大研究团队这样解释。

针对这一问题，武汉大学胡雪蛟教授、刘抗研究员带领团队设计开发一种被动式水凝胶薄膜散热技术，最新研究成果于国际顶尖期刊 Advanced Materials在线发表。

▲论文截图

对于这项技术的原理，研究团队给予了通俗易懂的阐释：“手机发热的时候通过水分蒸发带走热量，散热后水凝胶薄膜自动把水分从空气中吸回来。”这块薄膜本质上与“能自动加湿的湿纸巾”一样，“也可以说，基本相当于人体通过出汗实现散热的原理。”

将该薄膜覆盖于电子器件热源，薄膜内部水分会快速蒸发并迅速带走热量，降低热源温度。当电子器件不工作时，薄膜可自发从四周环境中吸收水蒸气，补充自身水分，实现循环利用。

这一设计，将主动式散热的散热能力和被动式的简单结构集成于一片凝胶薄膜；同时，“循环利用”这一特点契合当下科技发展的环保主题，为未来电子设计提供一种全新的散热思路。

水凝胶薄膜用在哪儿？

在研发成功后，这项被动式水凝胶薄膜散热技术得到了实际的产业化与应用，“退烧手机壳”目前得以面世。

▲大卷冰肤散热膜生产▲

据研究团队介绍，这款散热手机壳的特殊之处在于，手机壳内凝胶薄膜的水分并不会流出，而始终会与空气当中的水分保持平衡，“这实际上是对水的化学势调控。”

散热手机壳的外观并不笨重，看起来与普通手机壳并无二致。散热薄膜设置在手机壳内部，被一个导流硅胶垫包裹，触感柔软，且不会流动，触感上像是“一块人工皮肤”。

相较于之前常用的散热方式（如背夹散热器和传统湿纸巾），散热手机壳的优势主要在于两方面：一是美观大气，不影响握持；二是没有噪声，更加安静。此外，长期有效散热还能帮助手机延长使用寿命。

研究团队称，这项技术在未来仍存在着很大的应用空间，几乎包括所有需要应用散热技术的场景。无论是烈日下奔波的外卖小哥身穿的工作服，还是房屋内部的冷却降温，再到不依赖汽车发动机系统的车内自动散热……从衣食住行到高端科技，被动式水凝胶薄膜散热技术都能够派上用场。

仰望星空，更要脚踏实地

研究团队过硬的科研实力和国家政策的大力支持，是技术得以成功的重要因素。胡雪蛟曾经是iPhone的第一代芯片封装热设计师，深知散热对于手机等电子产品的重要性，并在16年前就开始了相关的研究。

受到国内人才政策的吸引，胡雪蛟回到国内，带领学生继续开展领域内的研究工作。在此期间，该研究得到国家自然科学基金的支持与国内企业的帮助，有效地实现了“产教结合”模式的良性循环。

十几年间，团队从基础研究一直到成果量产，不仅在研究项目上取得了重大突破，还培养出了一批又一批有作为、有贡献的优秀人才。“顶天立地”四个字，是团队在项目研发过程中秉持的核心精神，是助推水凝胶薄膜技术正式落地的重要保障，更是团队对投身于科研事业的学子们的殷切希望。

胡雪蛟认为，所谓“顶天”，是要做出高水平的学问，在人类认识的版图上拓展视野，走向未知；所谓“立地”，就是所研究的成果最终能够成功落地，改变生活，最终推动人类社会发展，成就有意义的人生。

手机壳是“小发明”

散热技术则是“大进步”

十几年如一日的薪火相传

“顶天立地”的扎实研究

为人类社会的发展

一步步开疆拓土

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