طبق گفته محققان مرکز ایندیرا گاندی در هند، می‌توان نانوسیال‌های مشخصی ساخت که هنگام اعمال یک میدان مغناطیسی به آنها، گرما را بسیار عالی هدایت می‌کنند. این پدیده را می‌توان برای خنک کردن افزاره‌‌های بسیار کوچک مانند میکرو و نانوسیستم‌های الکترومکانیکی و تراشه‌های رایانه‌ای استفاده کرد.
نانوسیال هوشمند تراشه‌های رایانه‌ای را خنک می‌کند
طبق گفته محققان مرکز ایندیرا گاندی در هند، می‌توان نانوسیال‌های مشخصی
ساخت که هنگام اعمال یک میدان مغناطیسی به آنها، گرما را بسیار عالی هدایت
می‌کنند. این پدیده را می‌توان برای خنک کردن افزاره‌‌های بسیار کوچک مانند
میکرو و نانوسیستم‌های الکترومکانیکی و تراشه‌های رایانه‌ای استفاده کرد.
نانوسیال مطالعه شده بوسیله این محققان سوسپانسیون کلوئیدی از نانوذرات
سوپرپارامغناطیسی Fe3O4 تک‌دامنه است که اندازه‌ای بین ۳ و ۱۰ نانومتر
دارند و از نظر مغناطیسی قابل قطبی شدن هستند، بطوری که به یک میدان
مغناطیسی ضعیف نیز پاسخ می‌دهند. این نانوذرات برای اینکه کلوخه نشوند، با
تک‌لایه‌ای از مولکول‌های فعال سطحی (اسید اولئیک) روکش‌دهی شدند.
در غیاب یک میدان مغناطیسی، ممان‌های مغناطیسی این نانوذرات در جهت‌های تصادفی قرار
می‌گیرند. هنگام اعمال یک میدان مغناطیسی، این نانوذرات در جهت میدان هم‌راستا می‌شوند
و انرژی برهم‌کنش دوقطبی مغناطیسی بین این ذرات بر انرژی گرمایی آنها غلبه می‌کند.
این انرژی برهم‌کنش دوقطبی به فاصله بین ذرات مجاور و جهت متقابل‌شان بستگی دارد.
جون فیلیپ، رهبر این گروه تحقیقاتی، می‌گوید که به محض اینکه این برهم‌کنش دوقطبی
بقدر کافی قوی شد، این ذرات مغناطیسی یک ساختار شبه زنجیرهای تشکیل داده و در جهت
میدان مغناطیسی اعمال شده به خط می‌شود. بنابراین ضریب هدایت گرمایی این نانوسیال
افزایش می‌یابد، زیرا گرما می‌تواند بطور بسیار موثری در طول این زنجیر جریان یابد.
افزایش ضریب هدایت گرمایی در این نانوسیال بی‌نهایت بالا است (چندین صد برابر ضریب
هدایت نانوسیال‌های مرسوم). نکته مهم دیگر این است که این افزایش بطور کامل
برگشت‌پذیر است و با اعمال میدان مغناطیسی یا موازی با جهت زنجیرهای ذره‌ای و یا
عمود بر آنها، از مقادیر بالا تا پایین قابل تنظیم است. فیلیپ بیان می‌کند که این
ویژگی‌ها بدین معنا است که این نانوسیال می‌تواند برای استفاده بعنوان خنک‌کننده
هوشمند ایده‌آل باشد.
فیلیپ توضیح می‌دهد: “بسته به بار گرمایی این سیال، شما می‌توانید برای رسیدن به
توان خنک‌کنندگی بالاتر به سادگی شدت میدان مغناطیسی را تنظیم کنید. برای این کار
نیاز به یک مدار کنترل پسخورد در افزاره‌ای دارید که بطور خودکار شدت میدان
مغناطیسی را بسته به توان خنک‌کنندگی مورد نیاز تشخیص و تغییر می‌دهد.”
این محققان جزئیات نتایج کار تحقیقاتی خود را در مجله‌ی The Journal of Physical
Chemistry C منتشر کرده‌اند.
