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Todos nuestros dispositivos electrónicos tienen medidas para proteger contra el exceso de calor. Esto se debe a que el exceso de calor puede provocar fallos de funcionamiento e incluso provocar explosiones en las baterías de litio.
Sin embargo, esas medidas de protección contra el calor ocupan bastante espacio y hacen que nuestros dispositivos electrónicos sean más grandes. Ahora, los investigadores de Stanford han ideado un nuevo protector térmico que consta de unas pocas capas de materiales atómicamente delgados.
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Mismo aislamiento que una hoja de vidrio 100 veces más gruesa
La nueva invención puede proporcionar el mismo aislamiento que una hoja de vidrio 100 veces más gruesa. "Estamos viendo el calor en los dispositivos electrónicos de una manera completamente nueva", dijo Eric Pop, profesor de ingeniería eléctrica y autor principal del estudio.
La nueva innovación se basa en el hecho de que el calor es en realidad una forma de sonido de alta frecuencia. Una vez que el equipo abordó el problema desde ese ángulo, pudieron idear una solución derivada de un truco empleado por los propietarios.
Para las casas insonorizadas, la gente suele instalar ventanas de varios paneles. “Adaptamos esa idea creando un aislante que usaba varias capas de materiales atómicamente delgados en lugar de una masa gruesa de vidrio”, dijo el erudito postdoctoral Sam Vaziri, autor principal del artículo.
Los investigadores utilizaron una capa de uno de esos materiales atómicamente delgado llamado grafeno. Luego agregaron otros tres materiales similares, cada uno de solo tres átomos de espesor, para crear un aislante de cuatro capas que tenía solo 10 átomos de espesor.
Producción en masa
El resultado final es un aislante increíblemente delgado que es efectivo porque las vibraciones del calor atómico se amortiguan y pierden gran parte de su energía a medida que atraviesan cada capa.
Ahora, los investigadores están buscando algún tipo de técnica de producción en masa para depositar capas de materiales delgadas como átomos sobre componentes electrónicos durante la fabricación. Sin embargo, lo que realmente esperan lograr algún día es el control de la energía vibratoria dentro de los materiales.
“Como ingenieros, sabemos bastante sobre cómo controlar la electricidad y estamos mejorando con la luz, pero apenas estamos empezando a entender cómo manipular el sonido de alta frecuencia que se manifiesta como calor a escala atómica, —Concluyó Pop.
El estudio se publica enAvances científicos.
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