Ingeniører viser, hvordan man optimerer kulstof nanorør-arrays til brug i hot spots

Carbon nanotube arrays (CNTA'er) er lovende materialer til en række forskellige anvendelser, herunder termisk styring, energilagring og elektronik. Imidlertid kan CNTA'ers ydeevne begrænses af deres høje termiske modstand, hvilket kan hæmme varmeoverførslen. I en ny undersøgelse har ingeniører ved University of California, Berkeley, vist, hvordan man optimerer CNTA'er til brug i hotspots, hvor varmeoverførsel er kritisk.

Forskerne udviklede en model til at forudsige den termiske ledningsevne af CNTA'er som funktion af deres geometri og materialeegenskaber. De fandt ud af, at den termiske ledningsevne af CNTA'er kan øges betydeligt ved at øge diameteren af ​​nanorørene og arrayets tæthed. Men de fandt også ud af, at den termiske ledningsevne falder, når længden af ​​nanorørene øges.

Forskerne brugte deres model til at designe CNTA'er til brug i en række hotspot-applikationer, herunder højeffektelektronik, solceller og brændselsceller. De fandt ud af, at CNTA'er kan give en betydelig forbedring af varmeoverførslen i forhold til traditionelle materialer, såsom kobber og aluminium.

Undersøgelsen giver en køreplan for design og optimering af CNTA'er til brug i hotspot-applikationer. Ved at forstå de faktorer, der påvirker den termiske ledningsevne af CNTA'er, kan ingeniører designe materialer, der opfylder de specifikke krav til deres applikationer.

Studiet er publiceret i tidsskriftet Carbon.