Folia Kirigami może efektywnie chłodzić elektronikę noszoną na ciele

Naukowcy zademonstrowali ultra-wydajną technologię pasywnego chłodzenia konwekcyjnego z wykorzystaniem folii z nanowłókien celulozowych opartych na kirigami, tradycyjnej japońskiej sztuce składania papieru, podobnej do origami. Od origami różni się tym, że oprócz składania, kirigami wykorzystuje cięcie papieru.

Nowe odkrycie naukowców z SANKEN (Instytutu Badań Naukowych i Przemysłowych) Uniwersytetu w Osace, Oita National College of Technology i Tokyo Polytechnic University może pozwolić małym, elastycznym urządzeniom elektronicznym działać bez przegrzewania się.

Ponieważ producenci komputerów starają się upchnąć coraz więcej tranzystorów w swoich maleńkich gadżetach, problem nadmiernego rozpraszania ciepła staje się coraz bardziej palący. Tradycyjne pasywne systemy chłodzenia, które wykorzystują konwekcyjny przepływ powietrza wokół metalowych radiatorów, są często nieporęczne i sztywne. Jednak wiele małych urządzeń elektronicznych typu wearable będzie wkrótce mogło polegać na tańszych i bardziej elastycznych metodach rozpraszania ciepła.

Zespół naukowców pod kierownictwem Uniwersytetu w Osace odkrył, że folia z przetworzonych nanowłókien celulozowych pociętych w stylu kirigami może znacząco poprawić chłodzenie. Naukowcy wykorzystali prosty wzór kirigami zwany amikazari, ale "rozciągnęli" go. Szczeliny w folii mogą się otwierać tworząc szerokie otwory, przez które może przepływać powietrze.

Stosując technologię laserową do wycięcia otworów w tradycyjnym wzorze, zespół przeprowadził test rozpraszania ciepła, zauważając dramatyczną różnicę w maksymalnej temperaturze pomiędzy folią kirigami a podobnym schłodzeniem z folią bez nacięć.

W szczególności badania te mogą pomóc w projektowaniu urządzeń nowej generacji typu wearable, ponieważ stanowią one trudne wyzwanie pod względem masywności i elastyczności materiałów chłodzących.

Źródło: techxplore

Ilustracje: Kojiro Uetani et al, NPG Asia Materials