据外媒报道，休斯敦大学（University of Houston）卡伦工学院（Cullen College of Engineering）的工程学教授Bo Zhao及其博士生Sina Jafari Ghalekohneh共同开发了一项称为热整流的新技术。该技术使热量只沿一个方向流动，有望改进设备的散热方式。相关研究成果发表于期刊《Physical Review Research》。

图片来源：休斯敦大学

控制辐射热的新方法

这项新技术为工程师提供了一种控制辐射热的新方法，其精度堪比电子二极管控制电流，这意味着手机、电动汽车乃至卫星的电池将更持久耐用。它还有望改变构建人工智能（AI）数据中心的方式。

Bo Zhao教授表示：“这项技术对于热管理和构建辐射热流的逻辑系统来说将非常有用。例如，它可以令手机电池保持在舒适的温度，而不会过热，尤其是在非常炎热的环境下使用时。”

在此之前，传统材料允许辐射热自由地向多个方向流动，这给电子产品、车辆和能源系统在高负荷下保持低温运行带来了挑战。这项新技术能够引导热流向前流动，并完全阻止其向相反方向流动。Bo Zhao教授的团队实现这一目标的方式是利用置于磁场下的半导体材料，这改变了微观层面上能量的流动方式，使得热流的引导比以前更加可控。

从整流器到循环器

此外，Bo Zhao教授的团队正在开发一种名为循环器的装置，该装置能够推动辐射热沿一个方向连续循环流动。这有望改进依赖辐射传热的下一代能源技术。

Bo Zhao教授说：“基本上，该装置有热端、冷端和中间部分。如果将其视作一个三角形，热量应该从表面一逆时针方向传递到表面二，然后再从表面二传递到表面三——热量不能从表面二传递到表面一。这样就形成了一个热循环。” 

该团队的成功不仅限于辐射传热。在发表于期刊《Physical Review B》的一项相关研究中，Bo Zhao教授及其团队证明，类似的原理可以诱导材料中出现不对称的热导率，并实现传导热整流。这一发现弥合了与日常电子产品之间的差距，为高性能微芯片和电池产生的传导热提供了一种潜在的解决方案。

实际应用

这些概念目前仅停留在理论层面，但Bo Zhao教授的目标是搭建实验平台，以展示这项创新技术的实际应用。一旦研发成功，这项技术将对消费技术领域产生深远的影响，其应用范围远不止于手机。例如，电动汽车将能够保持稳定的温度，从而安全高效地运行。

Bo Zhao教授认为这项技术对航天系统尤其有价值，因为卫星电子设备必须在持续阳光照射下保持低温运行。这项技术能够让内部热量散发出去，同时阻挡太阳热量进入，从而提高可靠性并降低过热风险。

重塑太空人工智能

虽然这项技术并非专门为人工智能而开发，但Bo Zhao教授推测，这项技术可以帮助调节人工智能硬件的热量，而人工智能硬件往往对散热管理有很高的要求。这或许能为在外太空发展人工智能数据中心创造新的机遇。外太空的真空环境缺乏空气进行对流，散热十分困难。此外，该技术还具有更好地调节太阳能的潜力，这些优势将把人工智能推向新的高度。