行業(yè)應(yīng)用
設(shè)備隔熱罩應(yīng)用案例
設(shè)備隔熱罩它可以有效地保護(hù)電子設(shè)備。
智能手機(jī)和筆記本電腦等電子設(shè)備發(fā)出的過多熱量,它也可能導(dǎo)致故障,在極端情況下甚至?xí)?dǎo)致鋰電池爆炸。為了預(yù)防這些,工程師們經(jīng)常使用玻璃、塑料甚至作為絕緣材料,以防止微處理器等發(fā)熱組件損壞或干擾用戶?,F(xiàn)在,斯坦福大學(xué)的科學(xué)家們已經(jīng)證明,堆疊在熱點(diǎn)中的幾層原子厚度的材料,例如設(shè)備隔熱罩,可以提供與厚 100 倍的玻璃相同的隔熱效果。
他的研究成果發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》雜志上。電氣工程教授和資深作者 Eric Pop 說:我們正在以全新的方式看待電子設(shè)備的熱量。您從智能手機(jī)或筆記本電腦感受到的熱量是一種您無法真正聽到的高頻聲音。如果這聽起來很奇怪,請考慮基本物理學(xué)。電流以電子流的形式通過導(dǎo)線,當(dāng)這些電子移動(dòng)時(shí),它們會與經(jīng)過材料的原子發(fā)生碰撞。
每次這樣的碰撞,電子都會振動(dòng)原子,流過的電流越大,發(fā)生的碰撞就越多,就像無數(shù)的錘子敲擊無數(shù)的鐘聲,直到電子撞擊原子。例外是這種振動(dòng)。超出聽覺閾值,固體材料通過并產(chǎn)生感覺像熱量的能量。通過將熱量視為一種聲音形式,斯坦福大學(xué)的研究人員從物理世界中借鑒了一些原理。從我在斯坦福大學(xué) KZSU 90.1 FM 做電臺 DJ 起,流行音樂研究人員就知道音樂錄音室很安靜,因?yàn)楹窈竦牟AТ皳踝×送饷娴穆曇簟?br />
類似的原理適用于當(dāng)今電子產(chǎn)品的隔熱罩。如果更好的隔熱是唯一的問題,研究人員可以簡單地借用音樂工作室的原理來增加設(shè)備隔熱罩。解決辦法是向安裝多玻璃窗的業(yè)主學(xué)習(xí)一個(gè)小技巧,讓房間保持溫暖和安靜。該論文的主要作者兼博士后研究員 Sam Vaziri 說:我們利用這個(gè)想法創(chuàng)造了一種絕緣體,它使用多層原子厚度的材料(即二維材料)而不是厚玻璃層。二維薄材料是一個(gè)比較新的發(fā)現(xiàn)。
15 年前,科學(xué)家們能夠?qū)⒁恍┎牧戏蛛x成如此薄的層。發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)例子是石墨烯,即單層碳原子。自從它被發(fā)現(xiàn)以來,科學(xué)家們一直在尋找和試驗(yàn)其他片狀材料。斯坦福大學(xué)的一個(gè)研究小組使用一層石墨烯和其他三種片狀材料(每層有 3 個(gè)原子厚)來創(chuàng)建一個(gè)只有 10 個(gè)原子厚度的四層絕緣體。雖然絕緣體很薄,但它是有效的,因?yàn)樗种屏嗽拥臒嵴駝?dòng)并在穿過每一層時(shí)損失了大部分能量。為了將納米絕緣層投入實(shí)際應(yīng)用,研究人員需要找到一些量產(chǎn)技術(shù)。
在制造過程中將原子薄層材料注入或沉積到電子元件中時(shí),開發(fā)更薄絕緣體的目標(biāo)背后有更大的雄心:科學(xué)家們有一天用電我希望能夠在控制光的同時(shí)控制材料。內(nèi)部振動(dòng)能量。當(dāng)固體的熱量被理解為聲音的形式時(shí),一個(gè)新的電聲領(lǐng)域就出現(xiàn)了。它的名字來自電話、留聲機(jī)和語音學(xué)的希臘詞根。我有很多關(guān)于如何控制電的知識,雖然我在學(xué)習(xí)光,但我才剛剛開始了解如何控制在原子尺度上表現(xiàn)為熱的高頻聲音。
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