يمكن للمواد الحرارية الجديدة أن تزيد من سرعة شحن السيارات الكهربائية بمقدار خمس مرات
ومؤخرًا، نجح علماء من معهد فراونهوفر في ألمانيا في تقليل الحمل الحراري على المكونات الإلكترونية باستخدام أفلام ماسية رقيقة جدًا، ولديهم القدرة على زيادة سرعة شحن السيارات الكهربائية بمقدار خمس مرات. ويكمن مفتاح هذا التقدم التكنولوجي في التوصيل الحراري الممتاز وخصائص العزل للماس.
كما هو معروف، الحرارة هي نتيجة ثانوية لتشغيل الأجهزة الإلكترونية، ولكن الحرارة الزائدة يمكن أن تلحق الضرر بالمكونات بل وتسبب مخاطر على السلامة. لذلك، كان تبديد الحرارة دائمًا أحد الاعتبارات المهمة في تصميم المنتجات الإلكترونية. عادةً ما تستخدم المشتتات الحرارية التقليدية مواد النحاس أو الألومنيوم، ولكنها أيضًا موصلات جيدة وتتطلب عزلًا إضافيًا للعزل.
الماس مادة فريدة تجمع بين التوصيل الحراري الممتاز (مفيد لتبديد الحرارة) والعزل الكهربائي (تجنب الدوائر القصيرة). ويمكن معالجته في مسار موصل، والذي يمكنه نقل الحرارة بكفاءة إلى المشتتات الحرارية النحاسية. وفي الوقت نفسه، نظرًا لمرونة واستقلالية الأغشية النانوية الماسية، يمكن وضعها في أي مكان على مكونات أو ألواح نحاسية، وحتى دمجها مباشرة في دوائر التبريد.
في الماضي، كانت سماكة المبددات الحرارية الماسية تتجاوز عادة 2 ملم وكان من الصعب ملاءمتها مع المكونات. يبلغ سمك الغشاء النانوي الماسي الجديد 1 ميكرومتر فقط ويتمتع بمرونة جيدة. يحتاج فقط إلى تسخينه قليلاً إلى 80 درجة مئوية لربطه بقوة بالمكونات الإلكترونية. وقام فريق البحث بتحضير هذه الأغشية النانوية عن طريق زراعة أغشية الماس متعدد البلورات على رقائق السيليكون، ثم تقشير طبقات الماس وحفرها.
ويقدر الباحثون أن الأغشية النانوية الماسية يمكن أن تقلل الحمل الحراري للمكونات الإلكترونية بمقدار 10 مرات، مما يحسن بشكل كبير من عمرها الافتراضي وكفاءة الطاقة الإجمالية للجهاز. بالإضافة إلى ذلك، إذا تم تطبيق هذه التقنية على نظام الشحن، فيمكنها أيضًا زيادة سرعة شحن المركبات الكهربائية بمقدار خمس مرات.
