Az új termikus anyagok ötszörösére növelhetik az elektromos járművek töltési sebességét
A németországi Fraunhofer Intézet tudósai a közelmúltban ultravékony gyémánt fóliák segítségével sikeresen csökkentették az elektronikai alkatrészek hőterhelését, és ötszörösére növelhetik az elektromos járművek töltési sebességét. Ennek a technológiai áttörésnek a kulcsa a gyémánt kiváló hővezető képességében és szigetelő tulajdonságaiban rejlik.
Mint ismeretes, a hő az elektronikus eszközök működésének mellékterméke, de a túlzott hőség károsíthatja az alkatrészeket, sőt biztonsági kockázatokat is okozhat. Ezért a hőelvezetés mindig is fontos szempont volt az elektronikai termékek tervezésében. A hagyományos hűtőbordák általában réz vagy alumínium anyagokat használnak, de jó vezetők is, amelyek további szigetelést igényelnek a szigeteléshez.
A gyémánt egy egyedülálló anyag, amely egyesíti a kiváló hővezető képességet (jó a hőelvezetéshez) és az elektromos szigetelést (elkerüli a rövidzárlatot). Feldolgozható vezető úttá, amely hatékonyan képes hőt adni a réz hűtőbordáknak. Mindeközben a gyémánt nanofilmek rugalmassága és függetlensége miatt bárhol elhelyezhetők alkatrészeken vagy rézlemezeken, sőt közvetlenül hűtőkörbe integrálhatók.
A múltban a gyémánt hűtőbordák vastagsága általában meghaladta a 2 millimétert, és nehéz volt illeszkedni az alkatrészekhez. Az új gyémánt nanofilm mindössze 1 mikrométer vastag és jó rugalmassággal rendelkezik. Csak enyhén 80 Celsius fokra kell felmelegíteni, hogy szilárdan kötődjön az elektronikus alkatrészekhez. A kutatócsoport ezeket a nanofilmeket úgy állította elő, hogy polikristályos gyémántfilmeket növesztett szilícium lapkákon, majd a gyémántrétegeket lehámozta és maratotta.
A kutatók becslése szerint a gyémánt nanofilmek 10-szer csökkenthetik az elektronikus alkatrészek hőterhelését, jelentősen javítva élettartamukat és az eszköz általános energiahatékonyságát. Ráadásul, ha ezt a technológiát alkalmazzák a töltőrendszerben, az az elektromos járművek töltési sebességét is ötszörösére növelheti.
