Os interruptores térmicos inovadores à base de óxido de cério alcançam um desempenho notável, transformando o controle do fluxo de calor com tecnologia sustentável e eficiente.
Os interruptores térmicos, que controlam eletricamente a transferência de calor, são essenciais para o avanço de sistemas sofisticados de gerenciamento térmico. Historicamente, os interruptores térmicos eletroquímicos têm sido limitados por um desempenho abaixo do superb, o que impede sua utilização extensiva nos setores de eletrônica, energia e recuperação de calor residual.
Uma equipe de pesquisa liderada pelo professor Hiromichi Ohta do Instituto de Pesquisa em Ciência Eletrônica da Universidade de Hokkaido empregou uma nova abordagem de uso de óxido de cério (CeO2) filmes finos como materials ativo em interruptores térmicos, proporcionando uma alternativa altamente eficiente e sustentável. Suas descobertas foram publicadas em Avanços da Ciência.
A equipe de pesquisa mostrou que CeO2O desempenho do interruptor térmico baseado em tecnologia pode exceder os benchmarks anteriores. “O novo dispositivo apresenta uma relação de condutividade térmica liga/desliga de 5,8 e uma condutividade térmica (κ)-largura de comutação de 10,3 W/m·Okay, estabelecendo uma nova referência para interruptores térmicos eletroquímicos”, explica Ohta. “A condutividade térmica em seu estado mínimo (estado desligado) é de 2,2 W/m·Okay, mas no estado oxidado estado (on-state), aumenta significativamente para 12,5 W/m·Okay. Essas métricas de desempenho permanecem consistentes após 100 ciclos de redução e oxidação, demonstrando durabilidade e confiabilidade notáveis para uso prolongado em aplicações práticas.”
Um benefício notável desta tecnologia é a utilização do óxido de cério, substância abundante na terra, reconhecida pela sua viabilidade económica e sustentabilidade ecológica. Em contraste com os interruptores térmicos convencionais que dependem de materiais escassos e caros, o CeO2 oferece uma alternativa sustentável e prontamente disponível, reduzindo despesas e a pegada ecológica das soluções de gestão térmica. Isso aumenta a eficiência, escalabilidade e aplicabilidade da tecnologia em diversos setores industriais.
O desenvolvimento do CeO2Os interruptores térmicos baseados em microcomputadores representam um avanço significativo na tecnologia de gerenciamento térmico, oferecendo amplas aplicações em setores como resfriamento de eletrônicos e sistemas de energia renovável. Esses interruptores, utilizados em persianas térmicas e monitores avançados, regulam com eficiência a transferência de calor infravermelho, melhoram a recuperação de calor residual e contribuem para sistemas com eficiência energética.
