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在国家自然科学基金项目（批准号：52130609、524B2079）等资助下，西安交通大学王秋旺教授、褚雯霄教授团队联合北京大学杨林博士团队、加拿大卡尔加里大学Mohamad教授团队在磁场调谐相变材料动态热管理研究方面取得进展，相关成果以“通过磁场控制实现变工况下的动态热管理（Dynamic Thermal Management under Variable Operating Conditions through Magnetic Field Control）”为题于2026年1月23日在线发表在《自然·通讯》（Nature Communications）期刊上。论文链接：

https://doi.org/10.1038/s41467-026-68715-7。

空天侦测系统、特种功率器件等电子设备在动态工作条件下频繁承受热循环冲击，易引发材料老化、性能衰退与热疲劳等问题。相变材料因其高潜热能实现热负荷的“削峰填谷”，被视为理想的热缓冲介质。然而，其固有的低热扩散系数限制了充、放热效率，且传统复合相变材料热性能固定，无法适应极端、动态变化的复杂外部热环境，难以满足瞬时工况的智能热管理需求。

基于磁场诱导纳米颗粒定向组装的原理，研究团队提出了一种非接触式磁控动态热管理策略，以正二十烷为基体，通过引入Fe₃O₄@碳纳米管复合纳米颗粒，在均匀磁场作用下驱动纳米颗粒沿磁感线方向自组装，形成结构可调的束状热输运网络。通过实时改变磁场方向，可动态重构纳米聚集体的空间排布，从而调控相变材料内部的热传递路径。当热输运网络与热流方向平行时，系统呈现高效传热特性，而垂直时则形成显著的热阻增强效应，由此在同一热缓冲单元内实现了从“高导热”到“强隔热”的功能切换，其等效热阻调控比可达1.8。研究团队将上述磁场调谐机制应用于动态间歇负载下的热管理过程，建立了热阻域可重构调控方法。实验结果表明，该方法对电子器件在复杂工况下的关键温度波动具有显著抑制效果，使动态间歇负载工况下的电子器件温度波动幅度降低10.8 °C，提升了变工况条件下电子设备的热可靠性与运行稳定性。经循环验证，该调控方法表现出良好的结构可逆性与性能鲁棒性，为高性能电子器件热管理提供了可借鉴的技术方案。