تولید نوعی بخاری با بهره گیری از لایه های کربنی نانومقیاس
آزینیک: پژوهشگران بتازگی با بهره گیری از لایه های نانومقیاس کربنی، بخاری ساختند که با ولتاژ خیلی کم قادر به تولید دماهای بالا است.
به گزارش گروه علم و آموزش ایرنا، ترکیب چندین نانو مواد کربنی در یک ماده واحد می تواند خواص شگفت انگیزی را به همراه داشته باشد. پژوهشگران دانشگاه علم و صنعت ملک عبدالله در عربستان، لایه های گرافیتی نازکی به وجود آورده اند که می توانند بعنوان پانل های حرارت دهنده، یا بخاری انعطاف پذیر با کارایی بالا عمل کنند بطوریکه در عرض چند ثانیه با اعمال یک ولتاژ کوچک به چند صد درجه می رسند. آنها همین طور نشان دادند که کلید عملکرد گرمایش استثنایی این ماده، وجود تک لایه های کربنی در لایه گرافیتی است.
به عنوان رسانای گرمایی، نانو مواد کربن گرافیتی بطور فزاینده ای برای مدیریت گرما، نظیر دفع گرما از ریزتراشه ها استفاده می شوند. از همین مواد می توان بعنوان بخاری برقی نیز بهره برد.
جی دیوکار از پژوهشگران این پروژه، درباب این دستاورد اظهار داشت: نیاز به توسعه پانل های بخاری انعطاف پذیر و کم مصرف وجود دارد و در این بین، نانوکربن ها رقبای کلیدی هستند.
وی اضافه کرد: با این وجود، تا حالا عملکرد الکتروترمال آنها محدود بوده است. بخاری های مبتنی بر نانوکربن به طور معمول برای رسیدن به دمای هدف ۲۵۰ درجه سانتی گراد به ورودی ۲۰ تا ۶۰ ولت نیاز دارند. آنها همین طور ممکنست به سرعت در هنگام گرم شدن در هوا تجزیه شوند.
کوستا، دیوکار و همکارانشان بتازگی روشی برای تولید لایه های گرافیتی ضخیم در مقیاس نانو (NGF) در مقیاس ویفر توسعه داده اند. پژوهشگران توانستند به آسانی آنها را به زمینه های دلخواه منتقل کنند. دیوکار می گوید: این خاصیت های NGF ما را بر آن داشت تا کاربرد آنها را در فناوری های مدیریت حرارتی بررسی نماییم.
هنگامی که این تیم NGF ها را روی ورق های انعطاف پذیر کاپتون قرار داد و الکترودهای طلا را اعمال کرد، عملکرد بخاری آنها بسیار برتر از بخاری های نانوکربنی گزارش شده قبلی بود. با اعمال ولتاژ کمتر از هشت ولت، این ماده در عرض چند ثانیه به دمای هدف ۳۰۰ درجه سانتیگراد رسید، خنک شدن به همان اندازه سریع بود.
دیوکار تصریح کرد: ما همین طور ثبات فوق العاده ای را مشاهده کردیم و نشان دادیم که NGF می تواند بعنوان یک ابزار قابل استفاده مجدد برای جوشاندن آب استفاده گردد.
وی با اعلان اینکه کاربردهای بالقوه این ماده می تواند از گرمکن های مینیاتوری برای حسگرها یا دستگاه های میکروسیال گرفته تا بخاری های مقیاس صنعتی، مانند مه گیرهای هوانوردی یا تنظیم کننده های گرمای فضا، متغیر باشد، عملکرد عالی NGF به سبب وجود گرافن و چین و چروک در ساختار آنست که بعنوان نقاط داغ عمل می کنند. اظهار داشت: این خاصیت های ساختاری در سراسر سطح NGF توزیع شده اند و دمای بالا و انتشار یکنواخت گرما را توضیح می دهند.
دیوکار اضافه کرد: ما آنها را در دمای دو برابر بیشتر از سایر نانوکربن ها (با تقریباً نیمی از توان ورودی) کار کردیم و ناحیه گرمایش مفید نیز افزایش پیدا کرد، به این معنا که کارایی پانل بطور قابل توجهی بهتر بود، بااینکه چروک ها خاصیت های رایج در سایر فیلم های گرافیتی با ضخامت نانو هستند، اما حوزه های گرافن در NGF های ما منحصربه فرد هستند. حضور و عملکرد حوزه های گرافن چیزی است که ما می خواهیم آنرا بهتر درک نماییم.
منبع: آزینیك
این مطلب آزینیک را می پسندید؟
(0)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط آزینیک
نظرات خوانندگان آزینیک در مورد این مطلب