### نوآوری جدید مهندسان دانشگاه هیوستون در مدیریت حرارتی
به گزارش خبرآنلاین و به نقل از ایسنا، مهندسان دانشگاه هیوستون از روش جدیدی برای مدیریت حرارت استفاده کردهاند که میتواند به خنککردن دستگاههای مختلفی همچون تلفنهای هوشمند و خودروهای برقی کمک کند. این فناوری به شکل یک «دیود حرارتی» عمل کرده و اجازه میدهد گرما فقط در یک جهت حرکت کند.
این ابتکار، که بر پایه مفهوم «یکسوسازی حرارتی» بنا شده است، توسط «بو ژائو»، استاد مهندسی کالج مهندسی کالن و دانشجوی دکترای او «سینا جعفری» شکل گرفته است. این تکنولوژی جدید میتواند به کنترل نقاط داغ در دستگاههای الکترونیکی کمک کند و جلوی گرمشدن بیشازحد را بگیرد، که به نوبه خود عمر باتری را افزایش میدهد. نتایج این تحقیق در نشریه Physical Review Research به چاپ رسیده است.
تلفنهای هوشمند و سایر دستگاههای قابلحمل معمولاً با چالش گرما مواجه هستند، چرا که مواد متعارف اجازه میدهند انرژی حرارتی به طور آزادانه حرکت کند. این موضوع موجب میشود که گرمای تولیدشده توسط باتری یا پردازنده در داخل دستگاه بماند و به قطعات بازگردد، که این امر سبب افزایش دما و کاهش عملکرد دستگاه میشود.
این دیود حرارتی با هدایت گرما به جلو و جلوگیری از بازگشت آن، به مهندسان این امکان را میدهد که دمای داخلی دستگاهها را به شکلی دقیقتر کنترل کنند.
### روش عملکرد دیود حرارتی
گروه تحقیقاتی به جای استفاده از مواد معمولی، ساختاری مبتنی بر مواد نیمهرسانا را در حضور میدان مغناطیسی به کار گرفتند. این میدان مغناطیسی موجب تغییر حرکت انرژی در مقیاس میکروسکوپی و ایجاد مسیری یکطرفه برای گرما میشود که مشابه عملکرد دیودهای الکتریکی است.
این مکانیزم باعث میشود گرما از نواحی حساس دور شده و امکان بازگشت آن وجود نداشته باشد.
با این روش، این فناوری میتواند به مدیریت حرارتی نوینی دست یابد که در گوشیهای هوشمند، خودروهای برقی و حتی سیستمهای مبتنی بر هوش مصنوعی مفید باشد. داغشدن بیشازحد یکی از چالشهای اساسی در طراحی این دستگاههاست.
قبل از این نوآوری، گرما به عنوان یکی از عوامل محدودکننده عمر باتری و قابلیت اطمینان دستگاهها شناخته میشد، حال آنکه دیود حرارتی میتواند دما را در شرایط سخت و گرم در حد ایمن نگه دارد.
در حال حاضر، دیود حرارتی بیشتر در قالب مدلها و شبیهسازیهای کامپیوتری وجود دارد، اما محققان در حال طراحی نمونههای واقعی برای تست عملکرد آن هستند. اگر این فناوری مطابق انتظارات عمل کند، میتواند با دور نگهداشتن گرما از قطعات حساس، دستگاهها را خنکتر و ایمنتر کرده و طول عمر باتری و پایداری عملکرد دستگاهها را افزایش دهد.
این دستاورد نه تنها به گوشیهای هوشمند محدود نمیشود، بلکه قابلیت به کارگیری در خودروهای برقی، ماهوارهها و دیگر تجهیزات الکترونیکی که با مشکل گرما مواجه هستند را نیز داراست. هرچند ممکن است زمان ببرد تا این فناوری به بازار محصولات روزمره وارد شود، ولی این پیشرفت راهکار امیدوارکنندهای برای حل یکی از مشکلات رایج دنیای فناوری ارائه میدهد.
