Framsteg i termiska ceriumoxidomkopplare

Forskare vid Research Institute for Electronic Science, Hokkaido University, har utvecklat en termisk switch med hjälp av ceriumoxid, vilket erbjuder förbättrad effektivitet och hållbarhet.

Termiska omkopplare styr värmeöverföring elektriskt och är avgörande för att förbättra termiska hanteringssystem.Emellertid har elektrokemiska termiska switchar traditionellt drabbats av begränsad prestanda, vilket hindrat deras utbredda användning inom sektorer som elektronik, energi och återvinning av avfallsvärme.

Ett team av forskare vid Research Institute for Electronic Science, Hokkaido University, utforskade ett nytt tillvägagångssätt med Cerium Oxide (CEO2) tunna filmer som det aktiva materialet i termiska switchar.Denna metod erbjuder en mer effektiv och hållbar lösning.Deras resultat visar att CEO2-baserade termiska switchar kan överträffa tidigare prestanda riktmärken.

Den nya enheten visar ett på/av-värmeledningsförhållande på 5,8 och en värmeledningsförmåga (κ) -witching bredd på 10,3 W/m · k, vilket sätter ett nytt riktmärke för elektrokemiska termiska switchar.

I sitt minimala tillstånd (off-state) är värmeledningsförmågan 2,2 vikt/m · k;I det oxiderade tillståndet (on-state) ökar det signifikant till 12,5 W/m · k.Dessa prestandametriker förblir stabila efter 100 cykler av reduktion och oxidation, vilket visar exceptionell hållbarhet och tillförlitlighet för långvarig användning i praktiska tillämpningar.En viktig fördel med denna teknik är Ceriumoxid, ett allmänt tillgängligt ämne som är känt för sin kostnadseffektivitet och miljöhållbarhet.

Till skillnad från traditionella termiska switchar som förlitar sig på sällsynta och dyra material ger CEO2 ett prisvärt och rikligt alternativ, sänker kostnader och minskar miljöpåverkan av termiska hanteringslösningar.Detta förbättrar teknikens effektivitet, skalbarhet och potential för användning inom olika branscher.

Utvecklingen av CEO2-baserade termiska switchar markerar ett betydande framsteg inom termisk hanteringsteknik, med omfattande applikationer inom fält som elektronikkylning och förnybara energisystem.Dessa switchar, som används i termiska fönsterluckor och avancerade skärmar, reglerar effektivt infraröd värmeöverföring, förbättrar återvinningen av avfallsvärme och stödjer energieffektiva system.