一站式电子元器件采购平台

华强商城公众号

一站式电子元器件采购平台

元器件移动商城,随时随地采购

华强商城M站

元器件移动商城,随时随地采购

半导体行业观察第一站!

芯八哥公众号

半导体行业观察第一站!

专注电子产业链,坚持深度原创

华强微电子公众号

专注电子产业链,
坚持深度原创

电子元器件原材料采购信息平台

华强电子网公众号

电子元器件原材料采购
信息平台

研究人员提出电子设备新涂层热管理,有助于电子产品保持凉爽

来源:华强商城 发布时间:2020-07-13

摘要: 中国上海交通大学的一组研究人员最近探索了通过模仿哺乳动物出汗机制来保持电子设备凉爽的可能性。他们最近在著名的期刊Joule中发表了他们的研究,指出电子设备上的涂层会释放水蒸气,从而消除了运行中的设备产生的热量。这是一种新型的热管理,能够减少电子设备的过热,同时保持温度在受控范围内。

中国上海交通大学的一组研究人员最近探索了通过模仿哺乳动物出汗机制来保持电子设备凉爽的可能性。他们最近在著名的期刊Joule中发表了他们的研究,指出电子设备上的涂层会释放水蒸气,从而消除了运行中的设备产生的热量。这是一种新型的热管理,能够减少电子设备的过热,同时保持温度在受控范围内。


设备(例如计算机)通常使用风扇进行温度调节。但是风扇耗电,噪音大且体积大。而且它们不适用于较小的设备,例如手机。这种设备的制造商使用相变材料(PCMS)(例如脂肪酸或蜡)来冷却手机。


研究人员提出电子设备新涂层热管理,有助于电子产品保持凉爽
这些照片是带和不带散热器的红外图像比较。


这些材料熔化时会吸收设备产生的热量。但是,在固液过渡期间交换的能量总量较低。相比之下,与PCM固液转变相比,水的液-蒸气转变可以交换10倍的能量。


“微电子学的发展对有效的热管理技术提出了很高的要求,因为所有组件都被紧密包装,并且芯片可能真正发热。”上海交通大学制冷工程学的资深作者王如竹说。“例如,如果没有有效的冷却系统,如果我们长时间运行手机或加载大型应用程序,我们的手机可能会出现系统故障并烫伤手,”


受哺乳动物出汗机制的启发,研究人员研究了一组多孔材料,这些材料可以吸收空气中的水分并在加热时释放水蒸气。在研究的材料中,金属有机骨架(MOF)是最有前途的,因为它们可以储存大量的水,因此加热时带走的热量更多。


Wang补充说:“以前,研究人员曾尝试使用MOF从沙漠的空气中提取水。” “但是MOF仍然非常昂贵,因此大规模应用实际上并不实用。外部研究表明,电子冷却是MOF的良好现实应用。我们在实验中使用的材料少于0.3克,其产生的冷却效果非常显着。”


为此,Wang团队选择的MOF类型称为MIL-101(Cr)。它的吸水能力以及对温度波动的更好敏感性使其成为此类用途的理想选择。研究人员用厚度为516、313和198微米的MIL-101(Cr)的16 cm 2铝板涂覆工件。将这些片在热板上加热。


已经发现,MIL-101Cr涂层延迟了板中的温度升高。随着涂层厚度的增加,温度上升的延迟越来越大。


他说:“除了有效冷却外,一旦移除热源,MIL-101(Cr)可以通过再次吸收水分来快速恢复,就像哺乳动物如何补水并准备再次出汗一样。” “因此,这种方法确实适用于并非一直运行的设备,例如电话,充电电池和电信基站,这些设备有时可能会过载。”


为了了解MIL-101(Cr)对实际设备的影响,研究小组在微计算设备上施加了涂层。可以观察到,即使该设备在繁重的工作量下持续运行15分钟,这种新涂层仍可将温度降至7C。将来,该团队进一步计划通过加入更好的导热添加剂(例如石墨烯)来改善这种材料的导热性。

声明:本文观点仅代表作者本人,不代表华强商城的观点和立场。如有侵权或者其他问题,请联系本站修改或删除。

社群二维码

关注“华强商城“微信公众号

调查问卷

请问您是:

您希望看到什么内容: