ماده جدید که همزمان رسانا و عایق گرما است

ماده جدیدی که از یک دسته نوار نازک که دور خود پیچیده شده اند استفاده می کند تا از ورود گرما بین لایه ها جلوگیری کند، همچنین رسانای گرما است! به گزارش ایسنا و به نقل از نیواطلس، مدیریت گرما یک چالش بزرگ در صنایع مهندسی و الکترونیک است و با استفاده از موادی که گرما را هدایت یا عایق می‌کنند، کنترل می‌شود. اکنون یک ماده جدید با مسدود کردن گرما در یک جهت، هدایت گرما را در جهت دیگری فراهم می کند.دستگاه های الکترونیکی در حین کار داغ می شوند. این یک عارضه جانبی آزاردهنده است که بر طراحی سیستم تأثیر می گذارد، زیرا گرم شدن بیش از حد دستگاه ها در عملکرد آنها اختلال ایجاد می کند. امروزه با کوچک شدن وسایل الکترونیکی، فضای کمتری برای سیستم های خنک کننده یا تهویه وجود دارد و دور نگه داشتن اجزای حساس از گرما به یک چالش تبدیل شده است.در این مطالعه جدید، محققان دانشگاه شیکاگو راهی برای ساخت مواد جدید پیدا کردند. که مخصوصاً برای این منظور مناسب است.این مواد جدید به جای اینکه یک عایق یا یک رسانا باشند، می توانند هر دو در یک زمان باشند و از حرکت گرما در یک جهت جلوگیری کنند اما اجازه می دهند گرما آزادانه در جهت دیگر حرکت کند.شی ان کیم، رهبر این مطالعه می‌گوید: «یکی از بزرگ‌ترین چالش‌ها در صنعت الکترونیک، کنترل حرارت است، زیرا برخی از قطعات الکترونیکی در دماهای بالا بسیار ناپایدار هستند. اما اگر بتوانیم از موادی استفاده کنیم که هم حرارت را از خود عبور دهد و هم آن را عایق کند، می توانیم گرما را از منبع گرما خارج کنیم و در عین حال از قسمت های حساس دستگاه مراقبت کنیم. محلول در نوارهای نازکی از “مولیبدن دی سولفید” است. . . این ماده به طور معمول یک رسانای عالی گرما است، اما محققان دریافتند که با چسباندن ورقه‌های مواد به هم و پیچیده کردن آنها به دور خود، گرما نمی‌تواند بین لایه‌ها نفوذ کند. با این حال، هنوز هم می‌تواند به صورت افقی حرکت کند. عملاً می توان از این تکنیک برای ساخت سپرهای حرارتی استفاده کرد که نه تنها گرما را مسدود می کند بلکه آن را به داخل منتقل می کند. این نه تنها می تواند از قطعات الکترونیکی مانند باتری ها در برابر گرم شدن قطعات الکترونیکی حساس نزدیک محافظت کند، بلکه از آسیب ناشی از گرمای به دام افتاده نیز محافظت می کند.این تکنیک همچنین می‌تواند صنعت الکترونیک را از راه‌های دیگری بهبود بخشد، مانند ایجاد ژنراتورهای ترموالکتریک کارآمدتر، که دستگاه‌هایی هستند که جریان الکتریکی را از طریق اختلاف دما بین دو طرف سرد و گرم ایجاد می‌کنند.محققان می گویند مهم است که ممکن است فقط دی سولفید مولیبدن باعث این اثر نشود. آنها مشکوک هستند که مواد دیگر نیز ممکن است چنین عملکردی را به همین ترتیب داشته باشند.این مطالعه در مجله Nature منتشر شده است.