南京大学徐凝/朱嘉 AFM：用于高效稳定蒸发冷却的氟弹性体界面改性吸湿水凝胶

背景：现代电子器件的小型化和高密度集成导致过热问题日益严重，亟需高效的热管理方案。利用大气吸湿水凝胶捕获空气中水分并用于蒸发散热，是一种有前景的被动冷却方法。然而，传统吸湿水凝胶面临基底粘附性差导致界面热阻升高，以及卤盐泄漏引发设备腐蚀两大挑战。研究目的：本文报道一种氟弹性体界面改性的吸湿水凝胶（FAHH），以解决上述问题。该水凝胶通过多种分子间相互作用与基底形成强粘附，确保稳定热接触；其疏水且电负性的界面能有效抑制卤化物泄漏，防止设备腐蚀。结论：实验表明，该水凝胶在60°C下5小时内可实现11.3°C的平均温降，平均冷却功率为343.8 W m⁻²。实际应用中，可使开发板温度降低23.7°C（性能提升17.2%），使太阳电池温度降低17.4°C（效率提升0.8%）。这项工作为电子设备的被动冷却提供了新思路，其界面策略可推广应用于其他吸湿水凝胶体系。