ساخت سپرگرمایی به ضخامت ده اتم برای قطعات الکترونیکی

تاریخ : ۲۷ مرداد ۱۳۹۸

تعداد بازدید : ۳۶۴

0 امتیاز از 0 رای
نسخه چاپی
موضوعات :

پژوهشگران با الهام از ساختار عایق‌های صوتی، موفق به تولید لایه‌ای نازک به ضخامت ده اتم شدند که می‌توان از آن برای مهار گرما استفاده کرد.

گرمای مازاد یکی از مشکلات تلفن‌های هوشمند، لپ‌تاپ‌ها و دیگر ادوات الکترونیکی است که علاوه بر بروز اختلالات عملکردی، منجر به انفجار در باتری‌های لیتیمی نیز خواهد شد.

برای مقابله با این مشکل محققان معمولا از شیشه‌، پلاستیک یا حتی لایه‌ای از هوا استفاده می‌کنند تا مانع از اثر منفی گرما در قطعات الکترونیکی نظیر میکروپردازنده‌ها شوند.

اخیرا محققان دانشگاه استنفورد نشان دادند که با استفاده از  مواد لایه‌نازک به ضخامت اتمی می‌توان لایه‌ای عایق ایجاد کرد. به دلیل نازک بودن این لایه‌، امکان کوچک‌تر کردن قطعات الکترونیک وجود دارد. نتایج این پروژه در نشریه Science Advances به چاپ رسیده است.

در این پژوهش محققان از یک ایده رایج در استودیوهای موسیقی الهام گرفتند. در این استودیوها برای جلوگیری از خروج صدا، از لایه‌های عایق صوت استفاده می‌کنند که مانع از خروج امواج صدا می‌شود. همین کار را می‌توان برای گرما نیز انجام داد، یعنی لایه‌ای برای ایجاد عایق در برابر حرارت ساخت. البته راهبرد تولید عایق‌های صوتی به دلیل ضخامت بالا، گزینه مناسبی برای ساخت عایق حرارت نیستند و باید برای ادوات الکترونیکی عایق های حرارت بسیار نازک تولید کرد.

برای این کار محققان از گرافن کمک گرفتند، ماده‌ای تک لایه از جنس کربن که این گروه تحقیقاتی آن را با مواد لایه‌ای دیگر ترکیب کرده و در نهایت لایه‌ای به ضخامت 10 اتم تولید کردند که در مجموع چهار لایه‌ای بود. برخلاف ضخامت بسیار کم این لایه‌ها، به دلیل امکان مهار لرزش گرمایی، انرژی گرمایی در برخورد با این لایه‌ها به شدت افت می‌کنند و با عبور از هر لایه انرژی کاهش می‌یابد.

برای استفاده عملی از این فناوری، محققان روشی با قابلیت تولید انبوه ارائه خواهند کرد که بتوان با استفاده از اسپری کردن یا لایه نشانی این پوشش را روی سطح قطعات الکترونیکی ایجاد نمود.

با تحقیق در این حوزه و درک بهتر گرما در مواد می‌توان حوزه جدیدی در فتونیک ایجاد کرد.

منبع : https://phys.org/news/2019-08-shield-atoms-thick-electronic-devices.html

نظر شما