光明日报北京4月8日电（记者晋浩天）手机越用越烫、电脑风扇狂转……这些困扰现代人的日常烦恼，背后都指向同个难题：功率电子器件的散热。当芯片越做越小、功率越来越，如何把热量“送出去”，又不让这些热量“偷跑”回来，成了热管理域的“老大难”问题。日前，记者从北京大学获悉，北京大学制造与机器人学院刘珂课题组与杨林课题组作龙岩家具封边胶厂，从折纸艺术中获得灵感，给出了个意想不到的解决案：通过双稳态折纸热开关，成功实现了需外部输入的电子器件智能温度控制，相关指标刷新世界纪录。

刘珂介绍，这项名为“双稳态折纸热开关”的研究，核心是张会“变魔术”的折纸。研究团队设计了种特殊的折纸结构，轻轻按，结构就会翻转到另个形态。这个看似简单的动作，却能控制热量流向：当折纸处于“开”的形态时，它把发热器件和散热部件紧紧压在起，热量顺畅地流走，仿佛给设备开了散热窗；切换到“关”的形态时，它又把两者轻轻分开，中间隔着道真空般的缝隙，热量几乎法传递，就像关上了窗户把冷空气挡在屋外。

“这种设计，果惊人。”杨林说龙岩家具封边胶厂，在真空环境下的测试中，“关”状态下的界面温差达41.87摄氏度，热能力被压缩到低；而“开”状态下的温差仅0.19摄氏度，热能力飙升到前者的近万四千倍。“开关比”指标达到13984，PVC管道管件粘结胶刷新了被动式热开关的世界纪录。难得的是，即便在空气对流环境中，“开关比”依然能保持1360，这意味着它不挑环境，从实验室到现实场景都能稳定工作。

研究团队给这个折纸结构配上了位“温度管”——由镍钛形状记忆金和弹扭簧组成的“热致驱动器”。这种组“记好”，温度升到设定值时，它会自动变形，动折纸结构翻转；温度降下来后，它又恢复原状，把折纸拉回来。通过个机械调节器，还能精确设定触发温度。整个过程需任何外部电源和传感器电路，靠温度自己说了。

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刘珂表示，速度快也是这项技术的大亮点——纯结构翻转不到0.09秒，配驱动优化后，来回切换都可在0.2秒内完成。研究团队已在电池、功率放大器、蓝牙芯片、LED灯等多种设备上完成了验证，这些器件在运行中能根据自身温度自动开关，把温度牢牢控制在理想区间内。

“这项研究的价值不止于散热。双稳态折纸结构的特，让它具备‘记忆’能力——不需要持续供电就能记住自己处在什么状态——这种特为热逻辑电路等新型热计架构提供了可能，未来的计机或许不仅能用电做运，还能用热量传递信息。同时，这种几何结构主的设计具有良好的可缩放，我们正在将其从厘米缩小到芯片，为未来面向芯片集成的像素化、可编程热管理提供了新思路与法。”刘珂说。

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