오늘날의 전자 제품을 시원하게 유지하는 것은 데스크탑 컴퓨터 뒷면에 설치된 팬을 작동시키는 것만큼 쉽지 않습니다.스마트폰부터 전기 자동차까지 무엇이든 사용하면 열이 발생하여 결국 장치 성능이 저하됩니다.

Purdue University의 기계 공학 교수인 Amy Marconnet은 전자 냉각 및 전자 장치를 개발하기 위해 오늘날의 광범위한 기술을 연구하고 있습니다.열 관리감소시키는 데 초점을 맞춘 기술열잠재적으로 개선된 결과를 가져올 수 있습니다.장치힘과 사용법.

전자제품은 효율적으로 작동할 수 있는 온도 범위가 좁습니다.끊임없이 진화하는 기술 시대에는 나노 수준에서도 장치를 시원하게 유지하는 다양한 방법이 있습니다.

"반도체 측면에서 우리는 주로 전자 장치가 더 높은 전력에서 작동할 수 있도록 열 관리를 개선하는 데 주력하고 있습니다"라고 Marconnet은 말했습니다."웨어러블 전자 장치의 경우 항상 사람과 직접 접촉하거나 사용 중이거나 뜨거워질 때 더 엄격한 온도 제어가 필요합니다."

이러한 요구 사항으로 인해 장치에 추가 무게나 제조 비용을 추가하지 않고도 시스템의 열을 시스템이 형성되는 곳에서 더 잘 전달할 수 있는 재료를 연구하게 되었습니다.

마르코넷은 말했다.상변화 물질그녀가 연구하고 있는 옵션 중 하나는 다음과 같습니다.재료는 조건에 따라 녹거나 응고되는 과정에서 열을 흡수하거나 방출하여 열 관리 기능을 제공합니다.그들은 또한 다음을 위해 연구되고 있습니다.전력전자전기 자동차에서.

"그래서 VR(가상 현실) 고글을 사용하는 동안 재료가 녹도록 할 수 있습니다"라고 그녀는 말했습니다."그런 다음 고글을 재충전하거나 밤새도록 충전하면 고체화되어 다음날 더 높은 강도로 장치를 사용할 수 있습니다."

용융에 의해 상변화 물질은 생성되는 열을 흡수하고, 다시 응고되면 열을 방출합니다.Marconnet은 최근 시스템을 콤팩트하면서도 효과적으로 유지하기 위해 칩 내의 상변화 물질로 금속 합금을 사용하는 연구를 진행했습니다.이 작업은 Marconnet의 대학원생인 Megavin Bhatasana가 주도했습니다.

Marconnet은 시스템의 실리콘 칩과 열 확산 구성 요소 사이에 배치되는 페이스트 같은 물질인 열 그리스에 대한 이전 논문을 발표했습니다.

열 그리스는 결국 칩과 다른 구성 요소 사이의 영역에서 "펌핑"되어 컴퓨터와 같은 장치의 성능이 저하됩니다.

Marconnet은 "우리는 시스템을 실제로 사용하는 데 1년 이상을 기다리지 않고도 성능이 좋은 재료와 성능이 떨어지는 재료를 식별하기 위한 빠른 테스트 방법을 지금 당장 찾으려고 노력하고 있습니다."라고 말했습니다.

또한 열 관리는 특히 전기 자동차에서 더 빠른 충전에 대한 수요가 증가함에 따라 배터리가 열 축적에서 어떤 역할을 하는지 조사합니다.

Marconnet은 장치 배터리 충전으로 인한 열 축적을 백열 전구의 빛과 비교했습니다.전구에서 유용한 빛을 얻는 동시에 뜨거워지기도 합니다.배터리를 충전하면 유용한 전력도 얻을 수 있지만 배터리의 전기화학 반응으로 인해 열이 발생합니다.따라서 전력의 일부는 배터리를 충전하는 화학 반응에 사용되는 반면 전력의 다른 부분은 장치의 열로 낭비됩니다.

Marconnet과 기계공학부 교수인 Xiulin Ruan은 이미 축적된 열을 분산시키고 더 낮은 온도에 대한 단열 기능을 제공할 수 있는 압축성 폼을 만들어 장치의 수명을 연장하기 위해 노력했습니다.Purdue Innovates Office of Technology Commercialization은 이에 대한 특허 출원을 제출했습니다.

상변화 물질에 대한 Marconnet의 작업에 관한 두 개의 새로운 논문이 제출되어 검토 중입니다.