熱流の制御は、さまざまなシステムのパフォーマンスを向上させる鍵となります。携帯電話やあらゆる種類のプロセッサなどの電子デバイスでは、過熱によりパフォーマンスが低下し、寿命が短くなります。これらのテクノロジーはすべて、内部を流れる熱に対して一定の耐性を持つ材料に基づいています。

生物化学・分子材料研究センター (CiQUS) の研究者は、適切な電圧を印加することでデバイスの熱抵抗を調整できることを発見しました。作品は出版された日記でACS アプライド マテリアルズ & インターフェース。ラファエル・ラモスとフランシスコ・リバドゥラが率いる彼らの発見は、温度調整器の設計とより効率的で持続可能な技術への道を切り開きます。

熱伝導率を調整できる新しい機能性材料の開発は、電子部品の放熱などの課題に対する解決策を提供します。これらの興味深いデバイスの中には、抵抗スイッチング効果を持つコンポーネントであるメモリスタがあります。電界適用すると、材料は異なるレベルの電気抵抗を可逆的に切り替えることができます。

新しい研究で研究者らは、酸素イオンの蓄積により、電気抵抗スイッチングに加えて、材料の金属酸化物界面で熱抵抗スイッチング効果も発生することを示した。この変更は、熱の流れ抵抗は室温で約 20% 調整できます。

「酸化物は、酸素濃度に非常に敏感な熱抵抗を持つ材料です。そのため、電場が印加されたときにこれらのイオンの変位を誘発することで、その熱特性を変更します」と、博士のベクトル・エルバレス氏は説明します。CiQUS の候補者であり、研究の筆頭著者。

「デバイスの抵抗状態に応じて、可逆的な増加または減少を達成しました。熱伝導率電場を使って。」

この研究はMEMTHERMプロジェクトの一環であり、誘電体酸化物中のイオンの動きの制御に基づいた新しい温度調節剤を開発することを目的としている。

提供元生物化学・分子材料研究センター (CiQUS)