|
یک گروه تحقیقاتی به رهبری دیو لی از دانشگاه وندربیلت موفق شده است روشی برای
کنترل و افزایش هدایت گرمایی ارائه کند. برای این کار از محلول‌های مختلف برای خیس
کردن نانوروبان استفاده می‌شود که هر محلول می‌تواند موجب افزایش یا کاهش هدایت
گرمایی شود. با این کار ابزار جدیدی برای مدیریت اثر گرمایی در تلفن‌های هوشمند و
کامپیوترها ایجاد می‌شود.
لی و همکارانش دریافتند هدایت گرمایی یک جفت نوار نازک موسوم به نانوروبان بور
می‌تواند تا ۴۵ درصد افزایش یابد. برای این کار آنها تحت فرآیندی نانوروبان‌ها را
به‌هم می‌چسبانند. هر چند محققان از نانوروبان بور برای این کار استفاده کرده‌اند
اما می‌توان این روش را برای فیلم‌های نازک از جنس مواد مختلف به‌کار گرفت.
گرگ واکر از محققان این پروژه می‌گوید این که ما می‌توانیم اثر گرمایی را با روشی
کاملا جدید کنترل کنیم قطعا روی طراحی تلفن‌های هوشمند و کامپیوترها تاثیرگذار است.
به اعتقاد لی، نیرویی که موجب می‌شود دو نانوروبان به‌هم بچسبند نیروی برهمکنش
الکترواستاتیکی بسیار ضعیفی موسوم به واندروالس است.
پیش از این اعتقاد بر این بوده که فوتون‌هایی که گرما را منتقل می‌کنند در برخورد
به نیروهای واندروالسی دچار تفرق می‌شوند که این موضوع موجب تجمع روبان‌ها می‌شود.
هدایت گرمایی نیز وضعیت مشابه روبان دارد. این گروه نشان داد که فوتون‌ها می‌توانند
از سطحی که دارای نیروی واندروالسی است عبور کند بدون این که متفرق شود اما هدایت
گرمایی آن افزایش می‌یابد. علاوه‌براین محققان دریافتند که می‌توان هدایت گرمایی را
به‌صورت کنترل شده کم یا زیاد کنند. برای این کار باید در محل تماس نانوروبان‌ها از
محلول‌های مختلف استفاده کرد.
یکی از جنبه‌های جالب این تحقیق آن است که فرآیند کشف شده برگشت پذیر است. برای
مثال وقتی محققان روی نانوروبان‌ها محلول ایزوپروپیل الکل می‌ریزند، آنها را به‌هم
فشرده و خشک می‌کنند، هدایت الکتریکی سیستم مشابه زمانی است که فقط نانوروبان وجود
داشته باشد. زمانی که به این نانوروبان‌ها الکل خالص اضافه شود، سپس فشرده شده و
خشک گردد، هدایت گرمایی افزایش می‌یابد. حال اگر دوباره به آن ایزوپروپیل الکل
اضافه شود هدایت الکتریکی مجددا به مقدار اولیه باز می‌گردد.
کنترل هدایت گرمایی امری بسیار دشوار است که در این تحقیق انجام شده است. از این
پدیده در میکروالکترونیک می‌توان استفاده کرد. برای مثال می‌توان برای خنک کردن
ترانزیستورهای موجود روی یک تراشه از این فناوری بهره برد.
نتایج این تحقیق در نشریه Nature Nanotechnology به چاپ رسیده است.
|
