پایان داغ شدن موبایل با یک باتری جدید
به گزارش ساخت اپل آی دی، محققان «دیود حرارتی» ساخته اند که می تواند جریان گرما را کنترل کند و عمر باتری را افزایش دهد.
به گزارش ساخت اپل آی دی به نقل از ایسنا، تلفن های همراه هوشمند، خودرو های برقی و دستگاه های دیگری که داغ می شوند، امکان دارد بزودی ابزار قدرتمند تازه ای برای خنک ماندن در اختیار داشته باشند. مهندسان دانشگاه هیوستون یک روش نوین مدیریت حرارتی توسعه داده اند که مانند یک «دیود حرارتی» عمل می کند و اجازه می دهد گرما فقط در یک جهت جریان پیدا کند.
به نقل از دیجیتال ترندز، این موفقیت که بر پایه مفهومی به نام «یک سوسازی حرارتی» (thermal rectification) بنا شده، توسط «بو ژائو»، استاد مهندسی کالج مهندسی کالن و دانشجوی دکترای او «سینا جعفری» توسعه یافته است. این تکنولوژی جدید می تواند به دستگاه های الکترونیکی کمک نماید نقاط داغ را بهتر کنترل کنند، از داغ شدن بیش ازحد جلوگیری شود و بنابراین عمر باتری افزایش یابد. یافته های این مطالعه در نشریه Physical Review Research انتشار یافته است.
تلفن های هوشمند و دستگاه های قابل حمل امروزی اغلب با مشکل گرما رو به رو هستند، برای اینکه مواد سنتی اجازه می دهند انرژی حرارتی در همه جهات آزادانه حرکت نماید. این یعنی گرمای تولیدشده توسط باتری یا پردازنده می تواند در داخل دستگاه باقی بماند یا حتی به قطعات بازگردد؛ موضوعی که موجب افزایش دما، کاهش عملکرد و فرسودگی سریع تر باتری می شود.
طراحی جدید دیود حرارتی این وضعیت را تغییر می دهد: گرما را به جلو هدایت می کند و از بازگشت آن جلوگیری می کند و به مهندسان امکان می دهد دمای داخلی دستگاه ها را با دقت بیشتری تنظیم کنند.
دیود حرارتی چه طور کار می کند؟
گروه پژوهشی بجای استفاده از مواد معمولی که اجازه می دهند گرما آزادانه جابه جا شود، ساختارهایی از مواد نیمه رسانا را در حضور میدان مغناطیسی به کار گرفتند. این میدان مغناطیسی نحوه حرکت انرژی را در مقیاس میکروسکوپی تغییر می دهد و مسیر یک طرفه ای برای گرما بوجود می آورد که مشابه دیود الکتریکی است که جریان را فقط در یک جهت عبور می دهد.
این سازوکار موجب می شود گرما از نواحی حساس دور شود و نتواند باردیگر به آنها بازگردد.
با کنترل انتقال گرمای تابشی به این شیوه، این فناوری شکل جدیدی از مدیریت حرارتی را عرضه می کند که می تواند خطر داغ شدن بیش ازحد را در گوشیها، خودرو های برقی، ماهواره ها و حتی سامانه های پیشرفته هوش مصنوعی کاهش دهد؛ مناطقی که تجمع گرما یک چالش جدی طراحی است.
پیش از این نوآوری، داغ شدن بیش ازحد یکی از عوامل محدودکننده عمر باتری و قابلیت اطمینان دستگاه ها بود و دمای بالا می توانست فرسایش باتری را تسریع کند. دیود حرارتی می تواند حتی در استفاده سنگین یا در محیط های گرم، دمای قطعات کلیدی را در محدوده ای ایمن نگه دارد.
هم اکنون، دیود حرارتی بیشتر در قالب مدلها و شبیه سازی های کامپیوتری وجود دارد، اما محققان درحال ساخت نمونه های واقعی برای آزمایش عملکرد آن خارج از محیط آزمایشگاهی هستند. اگر این فناوری همان گونه که انتظار می رود عمل کند، می تواند با هدایت گرما به دور از قطعات حساس، دستگاه ها را خنک تر و ایمن تر نگه دارد و طول عمر باتری و پایداری عملکرد را افزایش دهد.
این موفقیت تنها به گوشیهای هوشمند محدود نمی شود و می تواند برای خودرو های برقی، ماهواره ها و سایر تجهیزات الکترونیکی که با مشکل گرما دست وپنجه نرم می کنند نیز مفید باشد. هرچند امکان دارد چند سال زمان ببرد تا این فناوری به محصولات روزمره برسد، اما این پیشرفت راهکاری امیدوارکننده برای حل یکی از رایج ترین مشکلات دنیای فناوری عرضه می کند.
به طور خلاصه، به نقل از دیجیتال ترندز، این موفقیت که بر پایه مفهومی به نام یک سوسازی حرارتی (thermal rectification) بنا شده، توسط بو ژائو، استاد مهندسی کالج مهندسی کالن و دانشجوی دکترای او سینا جعفری توسعه یافته است. نتایج این مطالعه در نشریه Physical Review Research انتشار یافته است. هرچند امکان دارد چند سال زمان ببرد تا این فناوری به محصولات روزمره برسد، اما این پیشرفت راهکاری امیدوارکننده برای حل یکی از رایج ترین مشکلات دنیای فناوری عرضه می کند.
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب