Avanços em interruptores térmicos de óxido de cério

Pesquisadores do Instituto de Pesquisa de Ciência Eletrônica, Universidade de Hokkaido, desenvolveram uma troca térmica usando óxido de cério, oferecendo maior eficiência e sustentabilidade.

Os interruptores térmicos controlam a transferência de calor eletricamente e são cruciais para melhorar os sistemas de gerenciamento térmico.No entanto, os interruptores térmicos eletroquímicos sofriam tradicionalmente com desempenho limitado, impedindo seu uso generalizado em setores como eletrônicos, energia e recuperação de calor residual.

Uma equipe de pesquisadores do Instituto de Pesquisa de Ciências Eletrônicas, Universidade de Hokkaido, explorou uma nova abordagem usando filmes finos de óxido de cério (CEO2) como material ativo em interruptores térmicos.Este método oferece uma solução mais eficiente e sustentável.Suas descobertas demonstram que os interruptores térmicos baseados em CEO2 podem superar os benchmarks anteriores de desempenho.

O novo dispositivo demonstra uma taxa de condutividade térmica ligada/off de 5,8 e uma largura de condutividade térmica (κ) de 10,3 W/m · K, estabelecendo uma nova referência para interruptores térmicos eletroquímicos.

Em seu estado mínimo (fora do estado), a condutividade térmica é de 2,2 W/m · k;No estado oxidado (no estado), aumenta significativamente para 12,5 w/m · k.Essas métricas de desempenho permanecem estáveis ​​após 100 ciclos de redução e oxidação, apresentando durabilidade e confiabilidade excepcionais para uso a longo prazo em aplicações práticas.Uma vantagem importante dessa tecnologia é o óxido de cério, uma substância amplamente disponível conhecida por sua relação custo-benefício e sustentabilidade ambiental.

Ao contrário dos interruptores térmicos tradicionais que dependem de materiais raros e caros, o CEO2 fornece uma alternativa acessível e abundante, reduzindo os custos e reduzindo o impacto ambiental das soluções de gerenciamento térmico.Isso melhora a eficiência, a escalabilidade e o potencial da tecnologia em vários setores.

O desenvolvimento de interruptores térmicos baseados em CEO2 marca um avanço significativo na tecnologia de gerenciamento térmico, com aplicações amplas em áreas como refrigeração eletrônica e sistemas de energia renovável.Esses comutadores, usados ​​em persianas térmicas e telas avançadas, regulam efetivamente a transferência de calor infravermelho, melhoram a recuperação de calor e suportam sistemas com eficiência energética.