模仿人體的循環交流電可以使飛機汽車和計算機保持涼爽

復雜的靜脈網絡使我們在夏季炎熱時保持涼爽，這激發了工程師創建新穎的熱管理系統的靈感。但是復制循環系統的形式或功能并不是一件容易的事。最近，德雷克塞爾大學和北卡羅來納州立大學的研究人員團隊創建了一個計算平臺，這可能是模仿人體進化優化的冷卻系統的關鍵。微脈管系統

在《國際熱與質量傳遞雜志》上發表的一項研究中，德雷克塞爾工程學院的教授艾哈邁德·納賈菲(Ahmad Najafi)博士及其北卡羅來納州立大學的教師合作者杰森·帕特里克(Jason Patrick)博士在報告中指出關于他們開發的計算技術如何能夠快速生成3D打印碳纖維復合材料的設計，并針對主動冷卻進行了優化的內部脈管系統。

納賈菲說：“當你變熱時，身體會向循環系統發送信號，將更多的血液泵送到皮膚表面，這就是為什么我們有時臉部發紅的原因。” “這是一種非常自然的散熱方法，效果很好，科學家和工程師多年來一直在嘗試在機械冷卻系統中進行復制，例如防止汽車和計算機過熱的方法。”

納雅菲和帕特里克(Patrick)的最新論文描述了一個集成平臺，該平臺可以設計和創建可實現此目的的受生物啟發的微血管復合材料。

在短短幾分鐘內，他們的計算機程序，即混合拓撲/形狀優化的縮寫，即HyTopS，就可以生成具有理想形狀，大小和分布的微血管的血管網絡示意圖，以通過液體循環主動冷卻材料。這一技巧使大自然母親不止幾個進化周期得以完善。

目前正在開發微血管纖維復合材料，以冷卻從電動汽車到下一代飛機的所有物品，其中越來越高的性能提高了它們產生的熱量。

“這些現代材料可能會改變從超音速航天器到電動汽車甚至超級計算機冷卻系統的電池包裝的一切。隨著事物的發展，能量輸出和計算能力的不斷提高，產生大量的熱量，需要采用新的方法來解決。冷卻。”帕特里克說。“受活生物體循環系統的啟發，內部微脈管系統為合成材料的熱調節提供了有效的手段。”