Il existe de nombreux types de schémas de refroidissement à haute efficacité, tels que le schéma de plaque de refroidissement par eau, le schéma de refroidissement des puces de refroidissement TEC et le schéma de conception de caloducs ou de plaques VC haute puissance, mais cet article vise à élaborer un autre schéma de refroidissement à haute efficacité.
Mots clés
Refroidissement à haut rendement
Transistors électrochimiques thermiques à semi-conducteurs
Contenu de l'article
Avec le développement de l'industrie moderne, de plus en plus d'appareils doivent fonctionner pour générer beaucoup de chaleur. Pour que ces composants électroniques fonctionnent de manière stable et fiable, la chaleur doit être dissipée. Par exemple, dans notre vie réelle, des appareils tels que les ordinateurs portables et les téléphones portables La raison pour laquelle il chauffe et nécessite une solution de refroidissement. Cependant, ni le schéma de dissipation thermique du caloduc ni le schéma de dissipation thermique de la plaque de refroidissement par eau ne disposent d'une nouvelle technologie avec une efficacité de dissipation thermique élevée.
L'idée d'utiliser l'électricité pour gérer la chaleur a été testée au cours de la dernière décennie, ce qui a conduit au transistor thermique électrochimique, un appareil capable de réguler le flux de chaleur avec un signal électrique. Les transistors thermiques liquides largement utilisés aujourd'hui souffrent d'un grave défaut : une fuite peut entraîner l'arrêt du fonctionnement de l'appareil. Dans les dernières recherches, une équipe de projet dirigée par le professeur Hiromichi Ohta de l'Institut des sciences électroniques de l'Université d'Hokkaido a développé le premier transistor thermique électrochimique à semi-conducteurs, qui est plus stable et fiable que les transistors thermiques liquides. Les résultats de la recherche ont été publiés dans la revue Advanced Functional Materials. « Un transistor thermique est principalement composé de deux matériaux, le matériau actif et le matériau de commutation. Le matériau actif a une conductivité thermique variable (κ) et le matériau de commutation est utilisé pour contrôler la conductivité thermique du matériau actif. Présentation du professeur Hiromichi Ohta. Le transistor thermique est construit sur un substrat de zircone stabilisé à l'yttria qui sert également de matériau de commutation, avec de l'oxyde de cobalt et de strontium comme matériau actif et des électrodes de platine qui fournissent l'électricité nécessaire au transistor.
L'étude a révélé que la conductivité thermique du matériau actif à l'état « activé » était comparable à celle de certains transistors thermiques liquides. De plus, la conductivité thermique du matériau actif à l'état « on » est quatre fois plus élevée qu'à l'état « off ». De plus, le transistor est resté stable après 10 cycles, surpassant certains transistors thermiques liquides actuellement utilisés. L'équipe a testé plus de 20 transistors thermiques à semi-conducteurs fabriqués individuellement, garantissant des résultats reproductibles. Le principal obstacle au développement actuel de transistors thermiques pratiques est la température de fonctionnement élevée du matériau de commutation, qui est d'environ 300 °C. "Nos résultats suggèrent que les transistors thermiques électrochimiques à l'état solide ont le potentiel d'être comparables aux transistors thermiques électrochimiques liquides, sans aucune limitation. Le principal obstacle au développement de transistors thermiques pratiques est la résistance électrique élevée du matériau de commutation, de sorte que la réduction de leur température de fonctionnement sera au centre de nos recherches futures.
