Gli ingegneri americani hanno sviluppato un nuovo tipo di materiale ceramico che può essere formato in forme complesse utilizzando la formatura ad alta temperatura, compresi fogli sottili per dissipatori di calore più efficienti e affidabili. È interessante notare che la scoperta è stata fatta a seguito di un incidente di laboratorio.
Sperimentando con ceramiche a base di boro, gli specialisti della Northeastern University, senza saperlo, hanno aumentato la resistenza alla trazione del materiale a uno stato critico. Sotto l'azione di una fiamma ossidrica, si è improvvisamente deformato ed è caduto dal chiavistello. Dopo aver esaminato il campione, gli scienziati si sono resi conto che era completamente intatto, assumeva solo una forma diversa. Esperimenti successivi hanno chiarito che la deformazione può essere controllata, scrive New Atlas.
Il comportamento del materiale è contrario alla saggezza convenzionale su come si formano le ceramiche e quali carichi possono sopportare. A temperature estreme, è probabile che si spezzi e si rompa, ma non in questo caso: questo tipo di ceramica può resistere a una temperatura della fiamma ossidrica di 1000-1200 gradi e rimanere intatta.
Un ulteriore studio del materiale ha permesso di comprenderne la microstruttura, che fornisce un trasferimento di calore così rapido. Durante la pressatura e la formatura ad alta temperatura, un processo comunemente applicato alla plastica termoplastica e alla lamiera, i ricercatori hanno scoperto che la ceramica può essere modellata in geometrie complesse mantenendo un'elevata resistenza meccanica e conduttività termica.
Nell'ambito dell'applicazione del materiale in elettronica, è anche favorito dal fatto che non trasporta elettroni e non crea interferenze a radiofrequenza. Invece di uno spesso strato di alluminio per la dissipazione del calore negli smartphone e in altri dispositivi elettronici, potrebbe essere utilizzato un nuovo strato di ceramica spesso meno di un millimetro, che può anche essere modellato con precisione su varie superfici.
"Se metti un dissipatore di calore in alluminio sopra un componente RF, stai effettivamente mettendo antenne che interferiranno con il segnale RF", ha affermato il professor Randal Erb. "Invece, possiamo mettere il nostro materiale di nitruro di boro attorno al componente RF e sarà praticamente invisibile al segnale".
Un paio di anni fa, in Corea sono state prodotte celle a combustibile a butano ceramico. Il catalizzatore a film sottile ha aumentato le prestazioni del carburante butano a temperature di 600°C e inferiori.
2022-10-12 21:11:43
Autore: Vitalii Babkin