Нанопокрытие охладит "горячие головы" в 10 раз быстрее

Команда ученых, в состав которой входят сотрудники Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории (Pacific Northwest National Laboratory, PNNL) и Орегонского университета (Oregon State University, OSU), сообщает о том, что разработанный метод нанесения наноструктурных покрытий позволяет улучшить теплообмен в несколько раз.

 «Десятикратное повышение коэффициента теплоотдачи наблюдается после нанесения наноструктурного покрытия на «голую» алюминиевую подложку. Кроме того, значение критического теплового потока для наноразмерных покрытий возрастает в среднем в четыре раза в сравнении с «чистыми» материалами», - сообщил руководитель проекта со стороны PNNL Терри Хендрикс (Terry Hendricks). При нанесении на теплообменные поверхности покрытия на основе оксида цинка, который образует наноразмерные структуры, внешне напоминающие цветы, эффективность теплопередачи возрастает за счет развитой поверхности и действующих на ней капиллярных сил.

В ходе эксперимента исследователи наносили разработанное покрытие на алюминиевые, медные и кремниевые пластинки, как наиболее часто используемые материалы в охлаждении электроники. Пластинки нагревали дистиллированную воду в теплоизолированной (чтобы минимизировать влияние теплообмена с окружающей средой) камере. Потери тепла составили около 1,5% от мощности нагревателя.

В качестве теплоносителя может использоваться как вода, так и другие жидкости с лучшими охлаждающими характеристиками. Улучшение теплообмена, которое достигается за счет использования новой технологии, может найти применение в потребительских электронных устройствах, промышленных системах, авиационной и космической отраслях.

Авторы исследования заостряют внимание на низкой стоимости техпроцесса нанесения нанопокрытий с учетом применяемого метода – осаждения наноматериалов при помощи микрореактора (Microreactor-assisted nanomaterial deposition, MAND), что позволяет говорить о возможности начала применения технологии в промышленных масштабах в ближайшем будущем.