Existem muitos tipos de esquemas de resfriamento de alta eficiência, como esquema de placa de resfriamento de água, esquema de resfriamento de chip de resfriamento TEC e esquema de design de tubo de calor de alta potência ou placa VC, mas este artigo visa elaborar outro esquema de resfriamento de alta eficiência
Palavras-chave
Resfriamento de alta eficiência
Transistores térmicos eletroquímicos de estado sólido
Conteúdo do artigo
Com o desenvolvimento da indústria moderna, cada vez mais dispositivos precisam funcionar para gerar muito calor. Para fazer com que esses componentes eletrônicos operem de maneira estável e confiável, o calor deve ser dissipado. Por exemplo, em nossa vida real, dispositivos como laptops e telefones celulares esquentam e requerem uma solução de resfriamento. No entanto, nem o esquema de dissipação de calor do tubo de calor nem o esquema de dissipação de calor da placa de resfriamento de água possuem uma nova tecnologia com alta eficiência de dissipação de calor.
A ideia de usar eletricidade para gerenciar o calor foi testada na última década, levando ao transistor térmico eletroquímico – um dispositivo que pode regular o fluxo de calor com um sinal elétrico. Os transistores térmicos líquidos amplamente utilizados hoje sofrem de uma falha grave: vazamentos podem fazer com que o dispositivo pare de funcionar. Na pesquisa mais recente, uma equipe de projeto liderada pelo professor Hiromichi Ohta, do Instituto de Ciência Eletrônica da Universidade de Hokkaido, desenvolveu o primeiro transistor térmico eletroquímico de estado sólido, que é mais estável e confiável do que os transistores térmicos líquidos. Os resultados da pesquisa foram publicados na revista Advanced Functional Materials. “Um transistor térmico é composto principalmente de dois materiais, o material ativo e o material de comutação. O material ativo tem uma condutividade térmica variável (κ) e o material de comutação é usado para controlar a condutividade térmica do material ativo.” O professor Hiromichi Ohta apresentou. O transistor térmico é construído sobre um substrato de zircônia estabilizado com ítria que também serve como material de comutação, com óxido de estrôncio-cobalto como material ativo e eletrodos de platina que fornecem a eletricidade necessária para o transistor.
O estudo descobriu que a condutividade térmica do material ativo no estado “ligado” era comparável à de alguns transistores térmicos líquidos. Além disso, a condutividade térmica do material ativo no estado “ligado” é quatro vezes maior do que no estado “desligado”. Além disso, o transistor permaneceu estável após 10 ciclos, superando alguns transistores térmicos líquidos usados atualmente. A equipe testou mais de 20 transistores térmicos de estado sólido fabricados individualmente, garantindo resultados reproduzíveis. O principal obstáculo ao desenvolvimento atual de transistores térmicos práticos é a alta temperatura de operação do material de comutação, que é de cerca de 300 °C. “Nossas descobertas sugerem que os transistores térmicos eletroquímicos de estado sólido têm o potencial de serem comparáveis aos transistores térmicos eletroquímicos líquidos, sem quaisquer limitações. O principal obstáculo ao desenvolvimento de transistores térmicos práticos é a alta resistência elétrica do material de comutação, portanto, a redução de sua temperatura operacional será o foco de nossas pesquisas futuras.