香港科技大學工學院的研究團隊成功研發了一種可持續及可控的界面熱傳遞策略，有助提升綠色製冷技術於電子設備、太陽能電池板和建築物等應用中的效能。
面對氣候暖化，全球對製冷技術的需求有增無減，其中一個新興研究領域是使用金屬有機框架材料進行被動冷卻，但傳熱效率一直受到限制。
科大團隊研發一種可持續且可控的策略，利用金屬有機框架材料中的水吸附來調控接觸材料與典型多孔晶體之間的界面熱傳遞。通過頻域熱反射測量和分子動力學模擬，他們發現接觸材料與多孔晶體之間的界面熱導由於水份子的吸附，從5.3MW/m2K提升至37.5MW/m2K，升幅約7.1倍。團隊亦從其他接觸材料與多孔晶體系統中觀察到有效的增強效果。
研究團隊將這個升幅歸因於利用多孔晶體中吸附水份子形成的密集水通道，這些通道作為額外的熱傳遞路徑，顯著增強了界面間的熱能傳輸。此外，他們通過使用自主研發的頻域直接分解方法進行進一步分析，發現水的存在不僅激發高頻聲子振動模式的熱傳輸，其還令接觸材料與多孔晶體的振動態密度大幅重疊，進而增強兩者間的熱量傳輸。
帶領團隊的科大機械及航空航天工程學系周艷光教授表示，這項創新研究不僅為多孔晶體和其他固體材料的界面熱傳遞提供了新的見解，而且對優化基於多孔晶體的冷卻應用的性能具有重要意義：「透過利用水吸附過程，我們的團隊在控制界面傳熱方面取得了突破，為未來發展更高效的冷卻技術鋪路。」
這項研究最近在多元學科期刊《自然－通訊》上發表。
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