Za tym niewątpliwym sukcesem stojąc naukowcy z Uniwersytetu Hokkaido. Badaniami kierował Hiromichi Ohta, który wraz ze współpracownikami odpowiada też za publikację zamieszczoną w Science Advances. Wspólnymi siłami członkowie zespołu badawczego zaprezentowali wydajną alternatywę dla wcześniej używanych przełączników termicznych. Ta jest dodatkowo opłacalna pod kątem produkcji oraz przyjazna dla środowiska.
Czytaj też: Rewolucja w przemyśle petrochemicznym. Jeden materiał pozwala czynić cuda
Wdrożenie tej technologii powinno zapewnić bardzo dobre efekty ze względu na jej przydatność w chłodzeniu elektroniki czy też zarządzaniu temperaturami w urządzeniach odpowiedzialnych za dostarczanie energii z odnawialnych źródeł. Owe elementy odpowiadają za kontrolę nad przepływem ciepła z wykorzystaniem energii elektrycznej. Te stosowane do tej pory miały jednak na tyle niską wydajność, że nie zawsze dało się je wykorzystywać na skalę, jakiej byśmy oczekiwali.
Postępy dokonane przez japońskich naukowców mogą to zmienić. Kluczem do sukcesu okazały się cienkie warstwy tlenku ceru zastosowane w formie materiału aktywnego w tych nowych przełącznikach. Efekt końcowy? Zmierzony współczynnik przewodnictwa cieplnego wyniósł 5,8, podczas gdy szerokość przełączania przewodnictwa cieplnego 10,3 W/mK, czyli 10,3 wata na metr-kelwin (od 2,2 W/mK w stanie wyłączonym do 12,5 W/mK w stanie włączonym).
Zaprojektowany przez japońskich naukowców przełącznik termiczny został wykonany na bazie tlenku ceru. Takie urządzenie pozwala na zwiększenie wydajności zarządzania ciepłem
Takie wyniki notowano po 100 cyklach redukcji i utleniania, co wskazuje na wysoką trwałość nowych przełączników. Pozwala zarazem wierzyć, że takie urządzenia będą mogły być stosowane na większą skalę i przy długotrwałych zapotrzebowaniach. Co więcej, opisywana technologia cechuje się opłacalnością ekonomiczną ze względu na łatwy dostęp do tlenku ceru. Jego pozyskiwanie jest przy tym mało szkodliwe dla środowiska, dlatego możemy mówić o kilku różnych zaletach proponowanego podejścia.
Czytaj też: Czysty wodór zamienia w energię elektryczną. Pierwszy taki generator już działa
Jeśli chodzi o praktyczne zastosowania tej technologii, to w grę wchodzi chociażby chłodzenie urządzeń elektronicznych. Nowe przełączniki powinny zdecydowanie zwiększyć wydajność tego procesu, nie wspominając o potencjale zwiększenia stopnia odzysku ciepła odpadowego, co powinno mieć przełożenie na poprawę energooszczędności.