लचीली, टिकाऊ ऊर्जा की दिशा में एक महत्वपूर्ण कदम में, ऑस्टिन में टेक्सास विश्वविद्यालय (यूटी ऑस्टिन) के शोधकर्ता इलेक्ट्रिक ग्रिड के एक महत्वपूर्ण घटक ग्रिड ट्रांसफार्मर के प्रदर्शन और दीर्घायु को बढ़ाने के लिए एक पहल कर रहे हैं।

ट्रांसफार्मर में खराबी के कारण विद्युत नेटवर्क में बड़े पैमाने पर व्यवधान उत्पन्न होता है, जिससे ग्रिड स्थिरता गंभीर रूप से प्रभावित होती है।ऐसी विफलताओं का वित्तीय प्रभाव अक्सर ट्रांसफार्मर को बदलने की लागत से कहीं अधिक होता है।सफाई के प्रयास, मरम्मत और ग्रिड-वार उपकरण प्रतिस्थापन आवश्यक हो सकते हैं, और उत्पादकता से संबंधित अतिरिक्त नुकसान अर्थव्यवस्था में बाधा डाल सकते हैं।

ट्रांसफार्मर की दीर्घायु के लिए केंद्रीय विद्युत इन्सुलेशन सामग्री की अखंडता है, जिसमें वर्तमान में क्राफ्ट शामिल हैकागज़-जैसी सामग्री.जबकि ऐसी सामग्रियां उत्कृष्ट विद्युत इन्सुलेटर हैं, वे बहुत अच्छे थर्मल इन्सुलेटर भी हैं।यह अवांछनीय है क्योंकि वे गर्मी को रोक लेते हैं, जिससे ओवरहीटिंग होती है - जो ट्रांसफार्मर की विफलता का एक प्रमुख कारण है।

इन चुनौतियों का समाधान करने के लिए, यूटी ऑस्टिन के शोधकर्ता उच्च तापीय चालकता को बढ़ाने के लिए शोध कर रहे हैंगर्मी लंपटताऔर इस प्रकार ट्रांसफार्मर का जीवन बढ़ जाता है।

अध्ययन में प्रमुख अन्वेषक वैभव बहादुर ने बताया, "हम बोरॉन नाइट्राइड के नैनोकणों के साथ पारंपरिक सेल्युलोसिक पेपर को डोपिंग करके उच्च तापीय चालकता वाले कागज की खोज कर रहे हैं, जो कागज की तुलना में बहुत अधिक तापीय चालकता का दावा करता है।"

"हम पा रहे हैं कि कागज की तापीय चालकता में मामूली वृद्धि भी आंतरिक हॉटस्पॉट तापमान को 5°C से 10°C तक कम कर सकती है। यह एक छोटी कमी की तरह लग सकता है, लेकिन वास्तव में, यह दोगुना या तिगुना करने के लिए पर्याप्त हैट्रांसफार्मर का जीवनकाल।"

टेक्सास एडवांस्ड कंप्यूटिंग सेंटर के एक सुपरकंप्यूटर, स्टैम्पेड2 पर 3डी हीट-ट्रांसफर मॉडल का उपयोग करके, शोधकर्ताओं ने थर्मल प्रदर्शन का सफलतापूर्वक अनुकरण और भविष्यवाणी की।इन सिमुलेशन के लिए महत्वपूर्ण कंप्यूटिंग शक्ति की आवश्यकता थी, जिसे स्टैम्पेड2 ने कुछ ही मिनटों में प्रदान कर दिया।

बहादुर ने कहा, "यह अग्रणी अनुसंधान विद्युत ग्रिड प्रौद्योगिकी में एक परिवर्तनकारी कदम का प्रतीक है। उन्नत इन्सुलेशन सामग्री के माध्यम से ट्रांसफार्मर के जीवन का विस्तार करके, हम एक अधिक टिकाऊ, विश्वसनीय और लचीला पावर ग्रिड प्राप्त कर सकते हैं।"

जबकि अनुसंधान ट्रांसफार्मर पर केंद्रित है, टीम उच्च तापीय के लाभों का विश्लेषण कर रही हैचालकताअगली पीढ़ी के चिप्स की पैकेजिंग के लिए नैनो-इन्सुलेशन सामग्री का उपयोग किया जाता हैकृत्रिम होशियारी, परिवहन और ग्रिड-संबंधित अनुप्रयोग।

बहादुर ने कहा, "ट्रांसफार्मर और बिजली के उपकरणों में गर्मी एक समस्या है; चिप्स में यह और भी बड़ी समस्या है जो हमारी डिजिटल और क्लाउड-आधारित जीवन शैली को शक्ति प्रदान करती है।""हमारा उद्देश्य सामग्री-आधारित समाधानों के साथ आना है जो सब कुछ ठंडा रखें।"