Novi toplinski materijali mogu pet puta povećati brzinu punjenja električnih vozila
Nedavno su znanstvenici s instituta Fraunhofer u Njemačkoj uspješno smanjili toplinsko opterećenje elektroničkih komponenti pomoću ultratankih dijamantnih filmova i imaju potencijal povećati brzinu punjenja električnih vozila za pet puta. Ključ ovog tehnološkog iskoraka leži u izvrsnoj toplinskoj vodljivosti i izolacijskim svojstvima dijamanta.
Kao što je dobro poznato, toplina je nusprodukt rada elektroničkih uređaja, no pretjerana toplina može oštetiti komponente, pa čak i uzrokovati sigurnosne opasnosti. Stoga je disipacija topline uvijek bila važan faktor u dizajnu elektroničkih proizvoda. Tradicionalni hladnjaki obično koriste bakrene ili aluminijske materijale, ali oni su također dobri vodiči koji zahtijevaju dodatnu izolaciju za izolaciju.
Dijamant je jedinstveni materijal koji kombinira izvrsnu toplinsku vodljivost (povoljna za odvođenje topline) i električnu izolaciju (izbjegavanje kratkih spojeva). Može se preraditi u vodljivi put, koji može učinkovito prenositi toplinu na bakrene hladnjake. U međuvremenu, zbog fleksibilnosti i neovisnosti dijamantnih nanofilmova, oni se mogu postaviti bilo gdje na komponente ili bakrene ploče, pa čak i izravno integrirati u rashladne krugove.
U prošlosti je debljina dijamantnih hladnjaka obično prelazila 2 milimetra i bilo ih je teško uklopiti s komponentama. Novi dijamantni nanofilm debeo je samo 1 mikrometar i ima dobru fleksibilnost. Potrebno ga je samo malo zagrijati na 80 stupnjeva Celzijevih kako bi se čvrsto spojio s elektroničkim komponentama. Istraživački tim pripremio je ove nanofilmove uzgojem polikristalnih dijamantnih filmova na silikonskim pločicama, zatim ljuštenjem i jetkanjem dijamantnih slojeva.
Istraživači procjenjuju da dijamantni nanofilmovi mogu smanjiti toplinsko opterećenje elektroničkih komponenti za 10 puta, značajno poboljšavajući njihov životni vijek i ukupnu energetsku učinkovitost uređaja. Osim toga, ako se ova tehnologija primijeni na sustav punjenja, također može povećati brzinu punjenja električnih vozila za pet puta.
