新華社7月7日電如何突破電子元器件遭遇高溫環(huán)境使用效能大打折扣的技術(shù)瓶頸？近日，國際權(quán)威期刊《先進材料》在線刊發(fā)了華中科技大學(xué)高亮教授團隊關(guān)于熱學(xué)超材料智能設(shè)計的最新研究成果。該成果有效突破了熱學(xué)超材料智能設(shè)計的技術(shù)瓶頸，設(shè)計了“熱隱衣”，可屏蔽外部溫度場對器件內(nèi)部物體的干擾，實現(xiàn)主動隔熱，能夠用于熱敏元器件的熱防護。

熱學(xué)超材料設(shè)計涉及高維設(shè)計空間、多個局部極值，計算成本巨大，給熱學(xué)超材料的智能設(shè)計帶來了挑戰(zhàn)。針對上述挑戰(zhàn)，高亮團隊提出了深度學(xué)習(xí)賦能的熱學(xué)超材料拓撲優(yōu)化設(shè)計方法，實現(xiàn)了自由形狀熱學(xué)超材料的智能設(shè)計。該方法采用深度生成模型，根據(jù)熱學(xué)超材料的定制功能需求，可自動、實時地生成具有目標(biāo)熱傳導(dǎo)張量的拓撲功能單胞，進而快速生成熱學(xué)超材料。“基于上述思路，研究團隊設(shè)計了多種具有自由形狀、背景溫度獨立、全方向功能的熱隱身超材料，并通過數(shù)值仿真和熱學(xué)實驗驗證其良好的熱隱身效果。”高亮說。

上述研究工作為熱學(xué)超材料的智能設(shè)計提供了全新思路，可靈活實現(xiàn)不同背景材料、自由形狀和不同熱功能的熱學(xué)超材料的快速設(shè)計，解決傳統(tǒng)熱學(xué)超材料設(shè)計中大規(guī)模計算與反復(fù)優(yōu)化迭代所帶來的計算效率低等難題，進一步推動熱學(xué)超材料在電子等多領(lǐng)域的工程應(yīng)用。