چهارشنبه ۲۰ آبان ۱۴۰۵
اقتصاد

پیشرفت جدید در سوئیچ‌های حرارتی با اکسید سریم کارایی و پایداری را چندبرابر می‌کند

آواتار از  علی باقریعلی باقری ۱۴ دی ۱۴۰۳ ۱۴ دی ۱۴۰۳ - ۰۸:۳۳
پیشرفت جدید در سوئیچ‌های حرارتی با اکسید سریم کارایی و پایداری را چندبرابر می‌کند

تیم تحقیقاتی موسسه علوم الک‌ترونیکی دانشگاه هوکایدو با رهبری هیرومیچی اوتا، پیشرفتی قابل‌توجه در فناوری سوئیچ‌های حرارتی با استفاده از اکسید سریم (۲) محقق کرده است که کارکرد و پایداری این دستگاه‌ها را به‌شکل چشمگیری ارتقا می‌دهد.

سوئیچ‌های حرارتی دستگاه‌هایی هستند که با بهره‌گیری از برق، انتقال حرارت را کنترل می‌کنند و نقش مهمی در مدیریت حرارتی سیستم‌های مدرن ایفا می‌کنند. با این حال، سوئیچ‌های حرارتی الک‌تروشیمیایی سنتی به دلیل کارکرد محدود، نتوانسته‌اند به‌طور گسترده در صنایع الک‌ترونیک، تبدیل انرژی و بازیابی گرمای تلف‌شده مورد استفاده قرار گیرند.

پژوهشگران با به‌کارگیری لایه‌های نازک اکسید سریم به‌عنوان ماده فعال در سوئیچ‌های حرارتی، جایگزینی کارآمد و پایدار ارائه داده‌اند. نتایج این تحقیق اخیرا در مجله ساینس ادوانسز منتشر شده است.

به گفته اوتا، این دستگاه نوین دارای نسبت هدایت حرارتی روشن/خاموش ۵.۸ و بازه تحول هدایت حرارتی برابر با ۱۰.۳ وات بر متر-کلوین است که استاندارد جدیدی برای سوئیچ‌های حرارتی الک‌تروشیمیایی ایجاد می‌کند. هدایت حرارتی در حالت خاموش (حداقل) ۲.۲ وات بر متر-کلوین و در حالت اکسید شده (روشن) به‌شکل قابل‌توجه‌ی به ۱۲.۵ وات بر متر-کلوین افزایش می‌یابد.

این مقادیر حتی پس از ۱۰۰ چرخه افت و اکسیداسیون، کارکرد پایدار نشان می‌دهند که دوام و قابلیت اطمینان بالای این فناوری را برای کاربرد‌های عملی ثابت می‌کند.

از مزایای برجسته این فناوری، بهره‌گیری از اکسید سریم است که ماده‌ای فرا‌وان در زمین، اقتصادی و پایدار محسوب می‌شود. برخلاف سوئیچ‌های حرارتی سنتی که به مواد کمیاب و گران‌قیمت وابسته‌اند، اکسید سریم جایگزینی پایدار و در دسترس ارائه می‌دهد که هزینه‌ها و اثرات زیست‌محیطی را کاهش داده و در عین حال بازده‌ی، مقیاس‌پذیری و کاربرد‌پذیری را در صنایع گوناگون افزایش می‌دهد.

گسترش سوئیچ‌های حرارتی مبتنی بر اکسید سریم پیشرفتی بزرگ در فناوری مدیریت حرارتی به‌شمار می‌رود که کاربرد‌های گسترده‌ای در صنایع خنک‌سازی الک‌ترونیک و سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر دارد. این سوئیچ‌ها با به‌کارگیری در کرکره‌های حرارتی و نمایشگر‌های پیشرفته، انتقال حرارت مادون قرمز را به‌شکل کارآمد تنظیم کرده، بازیابی گرمای تلف‌شده را افزایش داده و به بهبود بهره‌وری انرژی در سیستم‌ها کمک می‌کنند.

اخبار مرتبط