محققان دانشگاه سمنان با همکاری پژوهشگرانی از دانشگاه آزاد واحد ماهشهر نانوسیالی را سنتز کرده‌اند که به کمک آن می‌توان مدارات الکترونیکی موجود در سیستم‌های پردازش اطلاعات را با کارایی بالاتری خنک کرد. این نانوسیال آزمایشگاهی در سیکل‌های خنک‌کننده‌ی نیروگا
سمنان: امکان خنک‌سازی بهینه‌ی مدارهای الکترونیکی به کمک نانوسیالات
یکی از مهم‌ترین دغدغه‌های کارخانه‌ها و صنایعی مانند میکروالکترونیک و هرجایی که به‌نوعی با تولید و انتقال حرارت مربوط است، سیستم‌های خنک‌کننده است. با پیشرفت قناوری در صنایع مختلف از جمله الکترونیک که عملیات حجیم در سرعت‌های بالا اتفاق می‌افتد و از موتورهایی با توان و بار گرمایی بالا استفاده می‌شود، استفاده از سیستم‌های خنک‌کننده یپیشرفته و بهینه، امری اجتناب‌ناپذیر است. بهینه‌سازی سیستم‌های انتقال گرمای موجود می‌تواند به‌وسیله‌ی افزایش سطح آن‌ها صورت گیرد که همواره باعث حجم این تجهیزات می‌شود. بنابراین، برای غلبه بر این مشکل به خنک‌کننده‌های جدیدی بر پایه‌ی نانوسیالات مورد نیاز است.
به گفته‌ی دکتر محمد محسن سرافراز، هدف اصلی از انجام این طرح، بررسی تأثیر حضور نانوذرات دی‌اکسید تیتانیوم بر عملکرد حرارتی سیستم‌های خنک‌کننده‌ی سنتی نظیر آب، در سیستم‌های در حال جوش بوده است.
حضور نانوذرات موجب بهبود عملکرد حرارتی سیستم‌های خنک‌کننده خواهد شد که این امر کاهش هزینه‌های مربوط به اتلاف حرارت را نیز در پی خواهد داشت. همچنین بهینه عمل کردن سیستم‌های خنک‌کننده می‌تواند موجب بهبود عملکرد کلی مدارها و تجهیزات گردد.
این محقق در خصوص نقش فناوری نانو در بهبود عملکرد سیستم‌های خنک‌کننده افزود: «حضور نانوذرات باعث افزایش خاصیت ترشوندگی و کشش سطحی لایه‌ی مجاور با سطح داغ می‌شود. این امر باعث می‌شود تا حباب ناشی از جوشش بر روی سطح، به‌صورت یکنواخت قرار بگیرد و لایه‌ی رسوبی از نانوذرات روی سطح می‌تواند مایه بیشتری در خود جای دهد. بدین ترتیب همواره سطح زیر لایه، تر باقی می‌ماند. به‌علاوه حضور نانوذرات موجب بهبود هدایت حرارتی سیال خنک‌کننده می‌شود.»
سرافراز در پایان خاطرنشان کرد: «بسته به وضعیت نانوسیال، نوع و روش پایدارسازی، اندازه و غلظت نانوذرات و همچنین میزان رسوب و جنس سیستم خنک‌کننده، استفاده از نانوذرات می‌تواند موجب بهبود بازدهی سیستم شود. البته پارامترهای استفاده از آن‌ها باید جهت استفاده حداکثری از خواص آن‌ها بهینه شود و شرایط لازم جهت کارکرد نانوذرات فراهم گردد، در صورتی که پارامترهای عملیاتی مهم بهینه سازی نشده باشد، حضور این ذرات می‌تواند اثرات مخربی نظیر افت فشار و رسوب را به دنبال داشته باشد. بنابراین دانش عظیمی برای کنترل رفتار حرارتی نانوسیالات لازم است که در تحقیق حاضر برای دست‌یابی به آن تلاش شده است. در این راستا تأثیر غلظت‌های متفاوت از نانوذرات دی‌اکسید تیتانیوم بر هدایت حرارتی نانوسیال آب/دی‌اکسید تیتانیوم بررسی شده است.»
این تحقیقات حاصل تلاش‌های محمدمحسن سرافراز- محقق دانشگاه سمنان و دانشگاه آدلاید استرالیا– فرامرز هرمزی- عضو هیأت علمی دانشگاه سمنان- سید محسن پیغمبرزاده- عضو هیأت علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد ماهشهر- و الهام سالاری- فارغ التحصیل مقطع کارشناسی ارشد دانشگاه آزاد اسلامی واحد ماهشهر- است. نتایج این کار در مجله‌ی Periodica Polytechnica Chemical Engineering (جلد ۶۰، شماره‌ی ۲، سال ۲۰۱۶، صفحات ۱۰۶ تا ۱۲۲) به چاپ رسیده است.
