고효율 냉각 방식에는 수냉식 플레이트 방식, TEC 냉각 칩 냉각 방식, 고출력 히트파이프 또는 VC 플레이트 설계 방식 등 여러 가지가 있지만 본 논문에서는 또 다른 고효율 냉각 방식을 자세히 설명하고자 한다.
주요 단어
고효율 냉각
고체 전기화학 열 트랜지스터
기사 내용
현대 산업이 발전함에 따라 많은 열을 발생시키기 위해 작동해야 하는 장치가 점점 더 많아지고 있습니다. 이러한 전자 부품이 안정적이고 안정적으로 작동하려면 열을 방출해야 합니다. 예를 들어, 실생활에서 노트북, 휴대폰 등의 기기가 뜨거워지는 이유는 냉각 솔루션이 필요하기 때문입니다. 하지만 히트파이프 방열 방식이나 수냉판 방열 방식 모두 높은 방열 효율을 지닌 신기술은 없다.
열을 관리하기 위해 전기를 사용한다는 아이디어는 지난 XNUMX년 동안 테스트를 거쳐 전기 신호로 열 흐름을 조절할 수 있는 장치인 전기화학적 열 트랜지스터로 이어졌습니다. 오늘날 널리 사용되는 액체 열 트랜지스터에는 심각한 결함이 있습니다. 누출로 인해 장치 작동이 중단될 수 있습니다. 최신 연구에서 홋카이도 대학 전자 과학 연구소의 오타 히로미치 교수가 이끄는 프로젝트 팀은 액체 열 트랜지스터보다 안정적이고 신뢰할 수 있는 최초의 고체 전기화학 열 트랜지스터를 개발했습니다. 이번 연구 결과는 Advanced Functional Materials 저널에 게재됐다. “열 트랜지스터는 주로 활성 물질과 스위칭 물질이라는 두 가지 재료로 구성됩니다. 활물질은 열전도도(κ)가 가변적이며, 활물질의 열전도도를 조절하기 위해 스위칭 물질을 사용한다.” 오타 히로미치 교수가 소개되었습니다. 열 트랜지스터는 스위칭 재료로도 사용되는 이트리아 안정화 지르코니아 기판 위에 구축되며 활성 재료는 스트론튬 코발트 산화물, 트랜지스터에 필요한 전기를 공급하는 백금 전극이 있습니다.
이 연구는 "켜진" 상태에서 활물질의 열전도도가 일부 액체 열 트랜지스터의 열전도도와 비슷하다는 것을 발견했습니다. 더욱이, "온" 상태의 활물질의 열전도율은 "오프" 상태보다 10배 더 높다. 또한 트랜지스터는 20사이클 후에도 안정적으로 유지되어 현재 사용되는 일부 액체 열 트랜지스터보다 성능이 뛰어납니다. 팀은 개별적으로 제작된 300개 이상의 고체 열 트랜지스터를 테스트하여 재현 가능한 결과를 보장했습니다. 현재 실용적인 열 트랜지스터 개발의 주요 장애물은 스위칭 재료의 높은 작동 온도(약 XNUMX°C)입니다. “우리의 연구 결과는 고체 전기화학 열 트랜지스터가 아무런 제한 없이 액체 전기화학 열 트랜지스터와 비교할 수 있는 잠재력을 가지고 있음을 시사합니다. 실용적인 열 트랜지스터 개발의 주요 장애물은 스위칭 재료의 높은 전기 저항이므로 작동 온도를 낮추는 것이 향후 연구의 초점이 될 것입니다.