Các thiết bị điện tử sẽ 'mỏng dính' và không còn bị nóng

Hình ảnh phóng đại này cho thấy 4 lớp vật liệu mỏng tạo thành tấm chắn nhiệt chỉ dày từ 2 đến 3 nanomet hoặc mỏng hơn khoảng 50.000 lần so với một tờ giấy - Ảnh: Viện tiêu chuẩn và công nghệ quốc gia, Mỹ
Lấy cảm hứng từ các lớp cửa sổ cách nhiệt của các ngôi nhà ở hay cửa sổ kính nhiều lớp của các phòng thu âm, các nhà nghiên cứu ở Đại học Stanford, Mỹ, đã tạo ra lớp cách nhiệt mỏng 4 lớp với độ dày chỉ 10 nguyên tử khiến trong tương lai, các thiết bị điện tử vừa nhỏ gọn vừa không bị nóng.

Theo Science Advances, nhiệt lượng thừa mà điện thoại thông minh, máy tính xách tay và các thiết bị điện tử khác thải ra có thể khiến chúng gặp trục trặc. Người dùng khó chịu, ngoài ra, nhiệt thừa có thể gây ra sự cố và trong trường hợp cực đoan, thậm chí có thể khiến pin lithium phát nổ. Để bảo vệ, các kỹ sư thường chèn kính, nhựa hoặc thậm chí các lớp không khí làm vật liệu cách nhiệt để ngăn các thành phần sinh nhiệt như bộ vi xử lý gây ra thiệt hại cho người dùng.

Còn các nhà nghiên cứu ở Đại học Stanford, Mỹ, muốn giải quyết vấn đề này khi sáng chế ra vài lớp vật liệu mỏng ở cấp độ nguyên tử, được xếp chồng lên nhau như những tờ giấy trên các điểm tỏa nhiệt, có thể cung cấp cách nhiệt tương tự như một tấm kính dày hơn 100 lần. Trong tương lai gần, tấm chắn nhiệt mỏng hơn sẽ cho phép các kỹ sư chế tạo các thiết bị điện tử nhỏ gọn hơn so với những gì chúng ta có ngày nay.

Các nhà nghiên cứu Stanford đã lấy cảm hứng từ các cửa sổ cách nhiệt của các ngôi nhà ở hay cửa sổ kính nhiều lớp của các phòng thu âm. Họ biết rằng các phòng thu âm đã chặn âm thanh để phòng thu yên tĩnh nhờ các cửa sổ kính dày. Một nguyên tắc tương tự áp dụng cho màn hình nhiệt trong thiết bị điện tử hiện đại. Nhưng nếu áp dụng nguyên tắc cách nhiệt và tạo ra các rào cản nhiệt dày thì sẽ làm tăng kích thước của thiết bị. Do đó, họ tập trung vào nguyên tắc cửa sổ nhiều lớp với loại kính có độ dày khác nhau.

Tiến sĩ Sam Vaziri cho biết các nhà khoa học đã điều chỉnh ý tưởng này bằng cách tạo ra một chất cách nhiệt bằng cách sử dụng một vài lớp vật liệu mỏng ở cấp độ nguyên tử thay vì một khối thủy tinh dày, cụ thể, họ đã sử dụng một lớp graphene và 3 vật liệu tấm khác, mỗi lớp có độ dày vỏn vẹn 3 nguyên tử và tạo ra một chất cách nhiệt 4 lớp với độ dày chỉ 10 nguyên tử. Mặc dù có kết cấu mỏng, nhưng lớp cách nhiệt hiệu quả vì sự dao động của năng lượng nguyên tử bị triệt tiêu và bị mất phần lớn năng lượng khi đi qua từng lớp cách nhiệt.

Giáo sư kỹ thuật điện Eric Pop dự báo trong tương lai gần, lớp cách nhiệt mỏng sẽ cho phép các kỹ sư chế tạo các thiết bị điện tử nhỏ gọn hơn.

Vũ Trung Hương


Loading...

BÌNH LUẬN BÀI VIẾT


Bình luận0

Cảm ơn bạn đã gửi ý kiến.

Bạn đã gửi ý kiến cho bài viết này.