薄而灵活的设备可以为移动电子设备或人们提供高效的冷却。
从UCLA Henry Samueli工程和应用科学学院的科学家和工程师,SRI国际公司,总部在门洛帕克,加利福尼亚的一个非盈利性的研发机构,创建了一个薄的弹性装置,可以让智能手机与笔记本电脑冷却,防止过热。
该系统的灵活性也意味着它最终可以用于可穿戴式电子设备、机器人系统和新型的个性化冷却系统。这是第一个示范的固态冷却装置基于电热效应的现象材料的温度变化时,电场被施加到它。这项研究发表在科学网9月15。PCBA加工
加州大学洛杉矶分校和SRI研究人员设计的方法非常节能。它使用一种薄的聚合物薄膜,将热量从热源(电池或处理器)转移到“散热器”,并通过接通和关闭电压来交替地接触两者之间的热量。由于聚合物膜是灵活的,该系统可适用于具有复杂曲率或移动表面的设备。
“我们的动机是设计一个个性化的冷却系统的想法,”齐冰佩说,加州大学洛杉矶分校材料科学与工程,主要研究者教授。例如,一个积极的散热垫可以使人在炎热的办公室里舒适,从而降低建筑空调的耗电量。也可以放在鞋垫或帽子里,让跑步者在加利福尼亚南部炎热的阳光下保持舒适。就像个人空调。”
一个主要的应用可能是移动和可穿戴电子产品。正如大多数智能手机和平板电脑用户所知道的,设备在使用时往往会发热,尤其是像视频流这样的功率密集型应用程序。因此,虽然这些设备是用内部金属散热器设计来将热量从电池和计算机处理器中分离出来的,但它们仍然会过热,甚至会使它们关闭。过多的热量会随着时间的推移损坏设备的部件。
这种过热的趋势仍然是工程师们面临的一个重大挑战,随着人们对更灵活的电子设备的引进,研究人员和设备制造商正在努力解决这个问题。大型设备,如空调和冰箱,采用蒸汽压缩的冷却系统,对于移动电子来说实在是太大了。(对于智能手机和可穿戴技术来说,它们也是不现实的,因为它们使用的是一种对环境有害的化学冷却剂)。
“实用、高效的冷却系统,不使用化学冷却剂是强效温室气体的发展越来越重要的发展中国家增加其使用空调,”Roy Kornbluh说,SRI研究工程师。
加州大学洛杉矶分校- SRI系统也有一定的优势,比另一种先进的冷却系统,称为热电冷却器,这需要昂贵的陶瓷材料,其冷却能力还没有达到蒸汽压缩系统。
裴说,本发明的其他潜在的应用包括:用于柔性垫治疗伤害,或减少热噪声在红外摄像机,这是由科学家和消防员,和夜视装置,在其他用途。
该研究的主要作者是加州大学洛杉矶分校的博士后学者茹俊玛和博士生訾洋张、裴的两研究组成员。其他的作者是Kwing Tong,UCLA研究生;David Huber,SRI研究工程师;Yongho Sungtaek Ju,一个加州大学洛杉矶分校的机械和航空航天工程教授。
这项研究得到了美国能源部高级研究计划局(能源部)和美国科学研究院空军办公室的支持。研究人员已经提交了美国专利申请。