นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์โตเกียวและสถาบันเทคโนโลยีแห่งชาติในประเทศญี่ปุ่น
ในช่วงสองสามทศวรรษที่ผ่านมามีอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จำนวนมากได้รับการพัฒนาให้บางลงและกะทัดรัดขึ้น ฮีทซิงค์แบบดั้งเดิมที่ใช้สำหรับการกระจายความร้อนใช้พื้นที่มาก และไม่พอดีกับอุปกรณ์ดังกล่าวอีกต่อไป ในขณะเดียวกัน เมื่อพลังของอุปกรณ์เพิ่มขึ้น ความจำเป็นในการกำจัดความร้อนก็เพิ่มขึ้นเท่านั้น
ในการศึกษาใหม่ นักวิทยาศาสตร์ได้นำเสนอฟิล์มคอมโพสิตที่ทำจากเซลลูโลสนาโนไฟเบอร์ที่เต็มไปด้วยเส้นใยคาร์บอน โดยพื้นฐานแล้ว นักวิจัยได้เลือกเส้นใยเซลลูโลสที่สกัดจากเสื้อคลุม (หนึ่งในองค์ประกอบภายใน) ของน้ำพุ่ง คอร์ดนี้อาศัยอยู่ในทะเลหลายแห่ง
การเคลือบแบบดั้งเดิมกระจายความร้อนไปทั่วด้านข้าง (ซ้ายบน) ซึ่งอาจทำให้องค์ประกอบที่อยู่ติดกันร้อนเกินไป เส้นใยใหม่ (บนขวา) จะกระจายความร้อนไปในทิศทางที่ต้องการเท่านั้น โดยแยกแหล่งหนึ่งออกจากอีกแหล่งหนึ่ง รูปภาพ: Kojiro Uetani et al., ACS Appl. วัสดุ อินเทอร์เฟซ
เพื่อสังเคราะห์วัสดุที่ผู้วิจัยได้เตรียมสารแขวนลอยที่เป็นน้ำของเส้นใยจากส่วนประกอบทั้งสอง จากนั้นจึงใช้การสร้างแบบจำลอง 3 มิติของเหลว เป็นผลให้ได้นาโนคอมโพสิตซึ่งประกอบด้วยเมทริกซ์เซลลูโลสที่มีเส้นใยคาร์บอนที่มีแกนเดียว
นักวิทยาศาสตร์ได้ทดสอบการนำความร้อนของฟิล์มโดยใช้เทอร์โมมิเตอร์แบบจุดเลเซอร์พร้อมการให้ความร้อนและการแผ่รังสีเป็นระยะ พวกเขาพบว่าวัสดุดังกล่าวมีแอนไอโซโทรปีในระนาบสูงของค่าการนำความร้อนที่ 433% พร้อมกับค่าการนำไฟฟ้า 7.8 W/mK ในทิศทางที่ตรงกัน และ 1.8 W/mK ในทิศทางมุมฉากของระนาบ นอกจากนี้ ฟิล์มนาโนคอมโพสิตยังสามารถทำให้แหล่งความร้อนเทียมที่มีระยะห่างใกล้เคียงกันสองแห่งเย็นลงโดยไม่มีการรบกวนจากความร้อน
อ่านเพิ่มเติม:
เป็นที่ทราบกันดีว่าชาชนิดใดทำลายโปรตีนในสมอง
นักดาราศาสตร์พบสัญญาณชีวิตบนดวงจันทร์ของดาวเสาร์
ดูภาพแรกของดาวอังคารที่เวบบ์ถ่าย: พวกมันพราวจริงๆ