Za realizacją projektu stoją naukowcy z Uniwersytetu Hokkaido, którzy opisali swoje dotychczasowe dokonania na łamach Advanced Functional Materials. Na czele zespołu badawczego stanął Hiromichi Ohta, odpowiedzialny za nowy półprzewodnikowy elektrochemiczny tranzystor termiczny.
Czytaj też: Wyobraź sobie komputer, który dosłownie poci się pod obciążeniem. Tak działa nowy typ chłodzenia
Na uwagę zasługuje fakt, że nawet w obecnej, stosunkowo wczesnej wersji, urządzenie jest stabilniejsze i wydajniejsze od dotychczas stosowanych tranzystorów termicznych w stanie ciekłym. Te mają co najmniej jedną, ale bardzo poważną wadę: jeśli dojdzie do wycieku, to całe urządzenie przestanie działać. Ich zastosowanie jest jednak kluczowe, jeśli chcemy zarządzać przepływem ciepła za pomocą sygnałów elektrycznych, co powinno być szczególnie przydatne w chłodzeniu laptopów czy smartfonów.
Jak wyjaśnia główny autor badań w tej sprawie, tranzystor termiczny składa się przede wszystkim z dwóch materiałów: aktywnego i przełączającego. Ten pierwszy cechuje się zmiennym przewodnictwem cieplnym, podczas gdy drugi znajduje zastosowanie w zakresie kontrolowania przewodnictwa cieplnego materiału aktywnego. Autorzy projektu przekonują, iż stworzony przez nich półprzewodnikowy elektrochemiczny tranzystor termiczny może stać się urządzeniem następnej generacji, jeśli mowa o technologii zarządzania termicznego.
Półprzewodnikowy elektrochemiczny tranzystor termiczny mógłby znaleźć zastosowanie w chłodzeniu elektroniki
Zanim naukowcom udało się osiągnąć zaplanowany cel, umieścili tranzystor termiczny na podłożu wykonanym z tlenku itru stabilizowanego tlenkiem cyrkonu. Ten ostatni pełnił jednocześnie rolę materiału przełączającego, podczas gdy funkcję materiału aktywnego spełniał tlenek kobaltu strontu. Aby sterować całym tranzystorem potrzeba było również energii. Tej dostarczały elektrody wykonane z platyny.
Czytaj też: Ten system chłodzi panele słoneczne jak lodówkę. Efekt? Rekordowy wzrost wydajności
Nie sposób nie zwrócić uwagi na imponującą przewodność cieplną, która w przypadku materiału aktywnego była czterokrotnie wyższa w stanie “włączonym” względem “wyłączonego”. Urządzenie było też stabilne na przestrzeni 10 cykli użytkowania. Wśród minusów można wymienić fakt, iż temperatura pracy tranzystora sięgała 300 stopni Celsjusza. Najważniejsze pozostaje natomiast to, że tranzystory elektrochemiczne termiczne w stanie stałym mogą być równie wydajne jak tranzystory elektrochemiczne termiczne w stanie ciekłym. Naukowcy skupią się teraz na obniżeniu temperatury pracy swojego urządzenia.