“بزرگراه های گرمایی” نانوالماس برای خنک نگه داشتن وسایل الکترونیکی – گرما را چهار برابر موثرتر دفع می کند
یک تیم تحقیقاتی یک فیلم نانوکامپوزیتی ساخته اند که گرما را چهار برابر موثرتر از مواد موجود دفع می کند و راه حلی بالقوه برای گرم شدن بیش از حد در الکترونیک فشرده ارائه می دهد. این امر از طریق یک روش الکتروریسی کواکسیال دو محلولی به دست آمد که یک “بزرگراه” توزیع گرما با استفاده از پلی وینیل الکل و مواد نانوالماس رسانای حرارتی ایجاد کرد.
همانطور که دستگاه های الکترونیکی هوشمند کوچکتر و قدرتمندتر می شوند، می توانند گرمای زیادی تولید کنند که منجر به کندتر شدن زمان پردازش و خاموش شدن ناگهانی می شود. اکنون، در ACS Applied Nano Materials ، محققان از روش الکتروریسی برای تولید یک فیلم نانوکامپوزیت جدید استفاده می‌کنند. در آزمایش‌ها، این فیلم چهار برابر بیشتر از مواد مشابه گرما را دفع کرد و نشان داد که روزی می‌توان از آن برای خنک نگه داشتن لوازم الکترونیکی استفاده کرد.
وسایل الکترونیکی کوچکتر و هوشمندتر بسیاری از جنبه های زندگی از ارتباطات گرفته تا پزشکی را متحول کرده است. اما کوچک شدن اندازه‌ها به این معنی است که این دستگاه‌ها گرما را در مناطق کوچکتر متمرکز می‌کنند، که می‌تواند باعث تاخیر در سرعت محاسباتی شود و حتی دستگاه‌ها را مجبور کند که به طور غیرمنتظره‌ای خاموش شوند تا از آسیب جلوگیری شود.
برای دفع این گرما، محققان به مواد نانوکامپوزیتی روی می‌آورند که حاوی یک پلیمر انعطاف‌پذیر و پرکننده رسانای حرارتی است. یک راه ساده برای ساخت نانوکامپوزیت ها الکتروریسی است که در آن محلولی از پلیمر و پرکننده از طریق یک نازل باردار الکتریکی از سرنگ خارج می شود و الیافی را تشکیل می دهد که به صورت یک لایه نازک ساخته می شود. در حالی که الکتروریسی از یک محلول منفرد یا الکتروریسی تک محوری ساده است، کنترل خواص مواد را دشوار می کند. بنابراین، Jinhong Yu، Sharorong Lu و همکارانش از یک تکنیک دو راه حلی به نام الکتروریسی کواکسیال برای کنترل بهتر طراحی الیاف و بهبود اتلاف حرارت یک نانوکامپوزیت جدید استفاده کردند.
محققان یک محلول با پلیمر انتخابی خود، پلی وینیل الکل، و یک محلول جداگانه با پرکننده رسانای حرارتی، یک ماده نانوالماس، برای تولید نانوکامپوزیت جدید ساختند. محققان با قرار دادن سرنگی از هر محلول روی نازلی که این دو را با هم ترکیب می‌کند، به جای توزیع تصادفی این دو جزء، الیافی با هسته پلی وینیل الکل و پوشش نانوالماس ساختند. محققان می گویند الیاف پوشش داده شده به عنوان یک “بزرگراه” برای هدایت گرما، مانند ترافیک، در امتداد و در سراسر الیاف در طول فیلم عمل می کنند. در آزمایش‌ها، مواد جدید گرما را بهتر از مواد ساخته شده با نازل سنتی دفع کردند و چهار برابر نانوکامپوزیت‌های گزارش‌شده قبلی از نظر حرارتی رسانا بودند. محققان می گویند که روزی می توان از این فیلم ها برای نگه داشتن وسایل الکترونیکی کوچک و در عین حال خنک ماندن به سختی کار کرد.
دیدگاهتان را بنویسید