आज के इलेक्ट्रॉनिक्स को ठंडा रखना डेस्कटॉप कंप्यूटर के पीछे लगे पंखे को चलाने जितना आसान नहीं है।स्मार्टफोन से लेकर इलेक्ट्रिक वाहन तक किसी भी चीज का उपयोग करने से कुछ प्रकार से गर्मी उत्पन्न होती है जो अंततः डिवाइस के खराब होने का कारण बनती है।

पर्ड्यू विश्वविद्यालय में मैकेनिकल इंजीनियरिंग की प्रोफेसर एमी मार्कोनेट, इलेक्ट्रॉनिक्स कूलिंग विकसित करने के लिए आज की प्रौद्योगिकी की विस्तृत श्रृंखला पर शोध कर रही हैं।थर्मल प्रबंधनको कम करने पर ध्यान केंद्रित करने वाली तकनीकेंगर्मीइसका उत्पादन किया गया है, जिसके परिणामस्वरूप संभावित रूप से सुधार हुआ हैउपकरणशक्ति और उपयोग.

इलेक्ट्रॉनिक्स में एक संकीर्ण तापमान सीमा होती है जहां वे कुशलतापूर्वक कार्य कर सकते हैं।प्रौद्योगिकी के लगातार विकसित हो रहे युग में, नैनोस्केल स्तर पर भी उपकरणों को ठंडा रखने के कई तरीके हैं।

मार्कोनेट ने कहा, "सेमीकंडक्टर पक्ष पर, हम मुख्य रूप से इलेक्ट्रॉनिक्स को उच्च शक्ति पर चलाने के लिए थर्मल प्रबंधन में सुधार करने पर विचार कर रहे हैं।""पहनने योग्य इलेक्ट्रॉनिक्स के साथ, सख्त तापमान नियंत्रण की आवश्यकता होती है क्योंकि यह हर समय लोगों के साथ सीधे संपर्क में रहता है या जब यह उपयोग में होता है और गर्म हो जाता है।"

उस आवश्यकता के परिणामस्वरूप उन सामग्रियों पर शोध किया गया है जो डिवाइस में अतिरिक्त वजन या विनिर्माण लागत जोड़े बिना गर्मी को उस सिस्टम से दूर स्थानांतरित कर सकते हैं जहां यह बन रहा है।

मार्कोनेट ने कहाचरण परिवर्तन सामग्रीयह एक ऐसा विकल्प है जिस पर उनका शोध शोध कर रहा है।सामग्री परिस्थितियों के आधार पर पिघलने या जमने के बीच संक्रमण के दौरान गर्मी को अवशोषित या जारी करके थर्मल प्रबंधन प्रदान करती है।उन पर भी शोध किया जा रहा हैबिजली के इलेक्ट्रॉनिक्सइलेक्ट्रिक वाहनों में.

"तो, जब आप अपने वीआर (आभासी वास्तविकता) चश्मे का उपयोग कर रहे हों, तो आप सामग्री को पिघला सकते हैं," उसने कहा।"और फिर जब आप अपने चश्मे को रिचार्ज कर रहे हों या रात भर में, वे जम जाएंगे, और आप अगले दिन उच्च तीव्रता के साथ डिवाइस का उपयोग कर सकते हैं।"

पिघलने से, चरण परिवर्तन सामग्री उत्पन्न होने वाली गर्मी को अवशोषित करती है, जबकि जमने से फिर से गर्मी निकलती है।मार्कोनेट ने हाल ही में सिस्टम को कॉम्पैक्ट, फिर भी प्रभावी बनाए रखने के लिए एक चिप के भीतर चरण परिवर्तन सामग्री के रूप में धातु मिश्र धातु का उपयोग करके शोध किया।इस कार्य का नेतृत्व मार्कोनेट के स्नातक छात्र मेघविन भटासाना ने किया था।

मार्कोनेट ने थर्मल ग्रीस पर पिछले पेपर प्रकाशित किए हैं, एक पेस्ट जैसा पदार्थ जिसे सिलिकॉन चिप और सिस्टम में गर्मी फैलाने वाले घटकों के बीच रखा जाता है।

थर्मल ग्रीस अंततः चिप्स और अन्य घटकों के बीच के क्षेत्र से "पंप आउट" हो जाते हैं, जिससे कंप्यूटर जैसे उपकरण का प्रदर्शन गिर जाता है।

मार्कोनेट ने कहा, "हम अभी एक तेज़ परीक्षण विधि का पता लगाने की कोशिश कर रहे हैं जिससे यह पता लगाया जा सके कि कौन सी सामग्रियां अच्छा प्रदर्शन करेंगी और कौन सी सिस्टम के वास्तविक उपयोग के एक साल या उससे अधिक समय तक इंतजार किए बिना खराब प्रदर्शन करेंगी।"

थर्मल प्रबंधन हीट बिल्डअप में बैटरियों की भूमिका की भी जांच करता है, खासकर जब तेज चार्ज की मांग बढ़ती है, खासकर इलेक्ट्रिक वाहनों में।

मार्कोनेट ने डिवाइस की बैटरी को चार्ज करने से होने वाली गर्मी की तुलना गरमागरम प्रकाश बल्ब से निकलने वाली रोशनी से की।बल्ब से जहां आपको उपयोगी रोशनी मिलती है, वहीं यह गर्म भी होता है।बैटरी चार्ज करने पर आपको उपयोगी शक्ति भी मिलती है, लेकिन बैटरी की विद्युत रासायनिक प्रतिक्रियाओं से गर्मी उत्पन्न होती है।इसलिए, जबकि कुछ बिजली का उपयोग बैटरी को चार्ज करने वाली रासायनिक प्रतिक्रियाओं के लिए किया जा रहा है, बिजली का एक और हिस्सा डिवाइस में गर्मी के रूप में बर्बाद हो जाता है।

स्कूल ऑफ मैकेनिकल इंजीनियरिंग के प्रोफेसर मार्कोनेट और ज़िउलिन रुआन ने पहले से ही एक संपीड़ित फोम बनाकर उपकरणों के जीवन को बढ़ाने के लिए काम किया है जो गर्मी के निर्माण को फैला सकता है और साथ ही ठंडे तापमान के खिलाफ इन्सुलेशन प्रदान कर सकता है।पर्ड्यू इनोवेट्स ऑफ़िस ऑफ़ टेक्नोलॉजी व्यावसायीकरण ने इसके लिए एक पेटेंट आवेदन दायर किया है।

चरण परिवर्तन सामग्री पर मार्कोनेट के काम के संबंध में दो नए दस्तावेज़ प्रस्तुत किए गए हैं और समीक्षाधीन हैं।