1
ستاد ویژه توسعه فناوری نانو Iran Nanotechnology Initiative Council بستن
  • ستاد ویژه توسعه فناوری نانو

  • مدیریت بانک اطلاعات شاخص های فناوری نانو

  • سایت جشنواره فناوری نانو

  • سیستم جامع آموزش فناوری نانو

  • شبکه آزمایشگاهی فناوری نانو

  • موسسه خدمات فناوری تا بازار

  • کمینه استاندارد سازی فناوری نانو

  • پایگاه اشتغال فناوری نانو

  • کمیته نانو فناوری وزارت بهداشت

  • جشنواره برترین ها

  • مجمع بین المللی اقتصاد نانو

  • اکو نانو

  • پایگاه اطلاع رسانی محصولات فناوری نانو ایران

  • شبکه ایمنی نانو

  • همایش ایمنی در نانو

  • گالری چند رسانه ای نانو

  • تجهیزات فناوری نانو

  • صنعت و بازار

  • باشگاه نانو

آرایه‌ای‌ از نانولوله‌های کربنی با قدرت انتقال حرارتی بالا

موضوع : نانو لوله کلمات کلیدی : نانولوله کربنی - خصوصیات نانولوله کربنی - ضریب انتقال حرارت - انتقال حرارت تاریخ خبر : 1392/11/05 تعداد بازدید : 1752

محققان دانشگاه استنفورد با شبیه‌سازی و نتایج آزمایشگاهی موفق به ارائه چیدمانی از نانولوله‌های کربنی شدند که علاوه‌بر استحکام و انعطاف‌پذیری بالا، قدرت انتقال گرمایی بالایی نیز دارد.

زمانی که یک دستگاه جدید طراحی می‌شود معمولا در ساختار آن از دو ماده با ضریب انبساط حرارتی مختلف استفاده می‌شود. این پدیده مشکلاتی را به‌وجود می‌آورد که یکی از آنها شکسته شدن یکی از این مواد است. زمانی که نانومواد در ساخت دستگاه استفاده ‌می‌شود، این مشکل تشدید می‌شود.
در مقاله‌ای که اخیرا در (Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS به چاپ رسیده، محققان دانشگاه استنفورد نشان دادند که می‌توان از نانولوله‌های کربنی برای ساخت ادوات مختلف استفاده کرد به طوری که استرس گرمایی روی این ساختارها اثر نداشته باشد.
معمولا در ادوات الکترونیکی از لحیم‌کاری برای اتصال دو بخش استفاده می‌شود، قلع مورد استفاده در لحیم‌کاری هادی جریان الکتریکی است اما بسیار شکننده بوده و سریع آسیب می‌بیند. به همین دلیل محققان به فکر استفاده از نانولوله‌های کربنی تک جداره برای این کار افتادند.
این گروه تحقیقاتی بعد از 5 سال مطالعه نشان دادند که از نانولوله‌های کربنی به دلیل انعطاف‌پذیری، استحکام و رسانایی گرمایی می‌توان در محل اتصال دو ماده استفاده کرد. آنها نانولوله‌های کربنی را به‌صورت متراکم رشد داده تا ساختارهای یک‌دست و صاف ایجاد شود. کنترل چیدمان این نانولوله‌ها در کنار هم اهمیت بسیار دارد.
پژوهشگران این پروژه نشان دادند که رشته‌های بلند با تراکم کمتر دارای انعطاف‌پذیری بالاتر، هدایت الکتریکی و استحکام بیشتری هستند. چنین ساختارهایی برای استفاده در صنعت الکترونیک در محل‌هایی که استرس گرمایی وجود دارد، مناسب هستند. یافته‌های محققان نشان می‌دهد که رشته‌های کوتاه‌تر و متراکم‌تر دارای توان پخش گرمایی بیشتری بوده اما از انعطاف‌پذیری کمتری برخوردار هستند.
از آنجایی که هدف نهایی محققان این پروژه آن است که بتوانند شرایط بهینه برای ایجاد ساختاری با قدرت انتقال حرارتی بالاتر پیدا کنند، شبیه‌سازی کامپیوتری روی رشد نانولوله‌ها انجام شد تا مشخص شود که نانولوله‌ها چگونه در حین رشد، خم شده و برهم‌کنش واندروالس چه اثری روی آنها می‌گذارد.
محققان می‌گویند هر چند نیروی واندروالس در مقابل انواع دیگر نیروها ممکن است خیلی مهم به نظر نیاید اما به دلیل کوچک بودن ابعاد نانولوله‌ها، همین نیروی اندک نیز می‌تواند تاثیر بنیادین روی رفتار نانولوله‌های کربنی بگذارد.
پژوهشگران با استفاده از شبیه‌سازی و نتایج آزمایشگاهی موفق به ارائه ساختاری انعطاف‌پذیر، مستحکم و با قدرت انتقال حرارتی بالا شدند.
مقالات آموزشی مرتبط