افزایش انتقال حرارت با استفاده از لایه نازک

حمام آب گرم (بن ماری) یکی از روش‌های رایج برای گرم کردن ظروف حاوی مواد است
به‌طوری که این روش یکی از کارآمدترین روش‌ها برای انتقال گرما است. به این نوع
انتقال گرما شار گرمایی گفته می‌شود. در این سیستم دمایی وجود دارد که نقطه
بحرانی محسوب می‌شود، در این دما سطح جامد به‌حدی داغ می‌شود که کارایی سیستم
کاهش می‌یابد.

بو فینگ رهبر این تیم تحقیقاتی در موسسه فناوری جرجیا می‌گوید به تاخیر انداختن
شار بحرانی نقش بسیار حیاتی در مدیریت گرمایی قطعات الکترونیکی داشته و همچنین
موجب بهبود تعدای از سیستم‌های انرژی می‌شود. در سیستم‌های گرمایی، حباب تشکیل
شده بخش اعظمی از گرما را به سطح جامد منتقل می‌کند، اما همین حباب نقش عایق را
بازی کرده و مانع از گرم شدن سطح جامد توسط مایع می‌شود، بنابراین انتقال گرما
دچار اختلال می‌شود.

پوشش آلومینیومی که ضخامتی در حد چند صد نانومتر دارد، تمایل بسیاری به تر شدگی
دارد که این کار موجب تر شدن بهتر سطح می‌شود. فینگ می‌گوید این اولین دلیل
افزایش مقدار انتقال حرارت است. با استفاده از روش‌های لایه نشانی می‌توان
ضخامت پوشش را کنترل کرد. با ایجاد چنین لایه نازکی می‌توان مانع از افزایش
بـیش از حد ضخامت پوشش شد و در نتیجه مقاومت حرارتی افزایش نمی‌یابد، در عین
حال این کار موجب افزایش انتقال حرارت می‌شود. پترسون از دیگر اعضاء این تیم
تحقیقاتی می‌گوید از نتایج این پروژه می‌توان در افزایش میزان تر شدگی سطوح در
مقیاس نانو استفاده کرد که در آن مقدار انتقال گرما در طول حرارت دادن افزایش
می‌باید. از این یافته به‌صورت ویژه می‌توان در حوزه‌هایی که امکان استفاده از
آرایه‌هایی از نانولوله و نانوسیم وجود دارد استفاده کرد. نانولوله‌ها و
نانوسیم‌ها نیز قادرند انتقال گرما را افزایش دهند. هر دو روش‌ استفاده از
نانولوله/نانوسیم و لایه نشانی با استفاده از رسوب لایه اتمی می‌تواند به‌طور
موثری بهره حمام‌های آبی را افزایش دهد.