استفاده از نانولوله برای افزایش هدایت الکتریکی نانوسیالات

پژوهشگران ژاپنی از نانولوله‌های کربنی برای تولید نانوسیال استفاده کرده‌اند. این نانوسیال دارای هدایت الکتریکی بالایی است، به‌طوری که می‌توان از آن در سیستم‌های خنک کننده استفاده کرد.

پژوهشگران ژاپنی از نانولوله‌های کربنی برای تولید نانوسیال استفاده
کرده‌اند. این نانوسیال دارای هدایت الکتریکی بالایی است، به طوری که
می‌توان از آن در سیستم‌های خنک کننده استفاده کرد.
 
نانوسیال‌ها، سوسپانسیون‌های کلوئیدی مهندسی شده که در آنها از نانوذرات استفاده
شده است، به‌دلیل خواص جالبی که دارند دارای پتانسیل بالایی هستند. به‌ویژه از نقطه
نظر هدایت گرمایی و در مقایسه با سیالات انتقال دهنده گرما که امروزه مورد استفاده
قرار می‌گیرند، نانوسیالات از هدایت الکتریکی بالاتری برخوردار هستند. اتحادیه
اروپا برنامه‌ای موسوم به نانوهکس را راه‌اندازی کرده است، هدف این برنامه که بر
پایه فناوری نانو بوده، آن است که سیستم‌های خنک کننده را برای کاربردهای صنعتی
توسعه دهند. پژوهشگران امیدوارند که با استفاده از نانوسیالات مهندسی شده بتوانند
محصولات و فرآیندهای زیست‌سازگار، پربازده ، سبک و متراکم را تولید کنند. هاریش از
پژوهشگران دانشگاه توکیو می‌گوید در طول دهه گذشته تلاش‌های زیادی برای استفاده از
نانوذرات جهت افزایش هدایت گرمایی سیالات شده است، با این حال هنوز موفقیت چشمگیری
در این زمینه به‌دست نیامده است دلیل این امر هدایت گرمایی اندک نانوذرات و مقاومت
گرمایی بالای آنها می‌باشد. به‌همین منظور ما تصمیم گرفتیم برای تولید نانوسیالات
از نانولوله‌های کربنی استفاده کنیم دلیل این امر هدایت گرمایی بالای این مواد است.
از آنجایی که نانولوله‌ها قادرند به یکدیگر متصل شده و شبکه‌ای ایجاد کنند در نتیجه
مسیر انتقال گرما در آنها افزایش می‌یابد. در این پژوهش که به رهبری شیگو مارویاما
انجام شده است، مشخص شده نانوسیالات حاوی نانولوله‌های کربنی تک جداره موجب افزایش
هدایت الکتریکی تا ۱۵درصد می‌شود، این رقم بیشتر از چیزی است که پیش از این با
استفاده از نانوسیالات مبتنی بر نانو ذره به‌دست آمده است.

نتایج این پژوهش در قالب مقاله‌ای تحت عنوان
Enhanced thermal conductivity of
ethylene glycol with single-walled carbon nanotube inclusions
در نشریه
International Journal of Heat and Mass Transfer به چاپ رسیده است.

مقاومت میان نانولوله و سیال اطراف آن نقش تعیین کننده در به‌دست آوردن هدایت
گرمایی بالا ایفا می‌کند. در این مقاله نویسندگان روشی کارا برای تولید نانولوله
کربنی تک جداره بسیار خالص ارائه کردند. در این روش با استفاده از رسوب فیزیکی از
فاز بخار نانولوله تولید شده است. هاریش می‌گوید ما نانولوله‌ها را درون سیال از
یکدیگر جدا کردیم، این نانولوله‌ها در غلظت‌های بسیار کم قادرند هدایت گرمایی را
تقریبا ۱۵ درصد افزایش دهند.