یک پیشرفت تازه در فناوری سوئیچ‌های حرارتی با منفعت‌گیری از اکسید سریم (CeO۲) محقق شده که کارکرد و پایداری این دستگاه‌ها را به‌طور قابل توجهی بهبود می‌بخشد.

به گزارش خبرنگار علمی برنا به نقل از ساینس دیلی، سوئیچ‌های حرارتی دستگاه‌هایی می باشند که با منفعت گیری از برق، انتقال حرارت را کنترل می‌کنند و نقش مهمی در مدیریت حرارتی سیستم‌های مدرن دارند. با این حال، سوئیچ‌های حرارتی الکتروشیمیایی سنتی به علت کارکرد محدود خود نتوانسته‌اند به‌طور گسترده در صنایعی همانند الکترونیک، تشکیل انرژی و بازیابی گرمای تلف‌شده مورد منفعت گیری قرار گیرند.

تیمی تحقیقاتی به رهبری «هیرومیچی اوتا» از مؤسسه علوم الکترونیکی دانشگاه هوکایدو، راه‌حلی نوآورانه برای این چالش اراعه کرده است. آنها با منفعت گیری از لایه‌های نازک اکسید سریم به‌گفتن ماده فعال در سوئیچ‌های حرارتی، جایگزینی کارآمد و پایدار اراعه دادند. یافته‌های این تیم به‌تازگی در مجله Science Advances انتشار شده است.

تیم تحقیقاتی نشان داده است که سوئیچ‌های حرارتی مبتنی بر اکسید سریم عملکردی فراتر از استاندارد‌های قبل دارند. به حرف های اوتا، “این دستگاه تازه دارای نسبت هدایت حرارتی روشن/خاموش ۵.۸ و بازه تحول هدایت حرارتی (κ) برابر با ۱۰.۳ وات بر متر-کلوین است که استاندارد جدیدی برای سوئیچ‌های حرارتی الکتروشیمیایی تشکیل می‌کند. “

هدایت حرارتی در حالت خاموش (حداقل) برابر با ۲.۲ وات بر متر-کلوین و در حالت اکسید شده (روشن) به‌طور قابل توجهی به ۱۲.۵ وات بر متر-کلوین افزایش می‌یابد. این مقادیر حتی بعد از ۱۰۰ چرخه افت و اکسیداسیون، کارکرد پایداری نشان خواهند داد که دوام و قابلیت مطمعن بالای این فناوری را برای منفعت گیری در کاربرد‌های عملی ثابت می‌کند.

یکی از مزایای برجسته این فناوری، منفعت گیری از اکسید سریم است که ماده‌ای زیاد در زمین، اقتصادی و پایدار است. برخلاف سوئیچ‌های حرارتی سنتی که به مواد کمیاب و گران‌قیمت وابسته‌اند، اکسید سریم جایگزینی پایدار و در دسترس اراعه می‌دهد که هزینه‌ها و اثرات زیست‌محیطی را افت می‌دهد و در عین حال بازدهی، مقیاس‌پذیری و کاربردپذیری این فناوری را در صنایع گوناگون افزایش می‌دهد.

گسترش سوئیچ‌های حرارتی مبتنی بر اکسید سریم یک پیشرفت بزرگ در فناوری مدیریت حرارتی به حساب می اید که کاربرد‌های گسترده‌ای در صنایعی نظیر خنک‌سازی الکترونیک و سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر دارد.

این سوئیچ‌ها با منفعت گیری در کرکره‌های حرارتی و نمایشگر‌های پیشرفته، انتقال حرارت مادون قرمز را به‌صورت کارآمد تنظیم کرده، بازیابی گرمای تلف‌شده را افزایش داده و به بهبود منفعت‌وری انرژی در سیستم‌ها پشتیبانی می‌کنند.

انتهای مطلب/