Een team van onderzoekers van de Ohio State University en de University of Virginia heeft een manier gevonden om metalen met een hoge thermo-elektrische vermogensfactor te gebruiken om efficiënte, volledig actieve, actieve koelers te creëren. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Fysieke beoordeling toegepast , de groep beschrijft hun nieuwe benadering van het koelen van elektronische apparaten en hoe goed het werkte.

Actieve koelsystemen, per definitie, zijn koelsystemen die elektriciteit gebruiken om een ​​heet of warm apparaat af te koelen tot omgevingstemperatuur. In deze nieuwe poging de onderzoekers hebben ontdekt dat dergelijke systemen baat kunnen hebben bij het gebruik van speciale metalen. Ze bedachten ook een nieuwe term om te gebruiken als een metrische effectieve thermische geleidbaarheid. In actieve koelsystemen, warmtedragende ladingsdragers stromen van de warme kant van een object naar de koelere kant wanneer elektriciteit wordt toegepast - effectieve thermische geleidbaarheid is een getal dat wordt berekend door de actieve thermische geleidbaarheid van een systeem (wanneer elektriciteit wordt toegepast) op te tellen bij de passieve geleidbaarheid (wanneer de elektriciteit is uitgeschakeld).

Zoals de onderzoekers opmerken, de meeste commerciële koelsystemen zijn in de loop der jaren geoptimaliseerd voor gebruik in koeltoepassingen, en zijn dus niet ideaal voor actieve koelingsituaties zoals het verwijderen van warmte uit een computer. Ze merken ook op dat ingenieurs doorgaans een maatstaf gebruiken die de thermo-elektrische verdienste (zT) wordt genoemd om de efficiëntie van dergelijke systemen te beschrijven. Maar nogmaals, ze suggereren dat het geen goede maatstaf is voor actieve koelsystemen.

Om de efficiëntie van dergelijke systemen te verbeteren, de onderzoekers zochten naar materialen met een beter dan conventionele thermische geleidbaarheid. Ze vonden er twee die veelbelovend waren:Kondo-effect metalen en magnon-drag metalen. Ze bouwden een Peltier-koeler met behulp van de metalen (kobalt en cerium-palladium) en plaatsten deze tussen verschillende warme en koude materialen, en testte het vervolgens om te zien hoe efficiënt het was om de warmte aan de warme kant te verwijderen en naar de koude kant te sturen.

De onderzoekers melden dat toen ze vijf versterkers op het apparaat toepasten, het haalde ongeveer 100 milliwatt meer warmte uit dan wanneer er geen stroom werd toegepast. In termen van thermische geleidbaarheid, het apparaat werd gemeten bij 40 W/mK in passieve modus en bereikte 1000 W/mK met wat warmteverschillen.

© 2019 Wetenschap X Netwerk