نوآوری در انتقال حرارت و افزایش عمر باتری با دستگاه IsoMat

شرکت Flint Engineering ادعا می‌کند ماده‌ جدید و تخت انتقال حرارتی اش به نام IsoMat می‌تواند انرژی مورد نیاز یک خانه را تأمین کند، مصرف برق یخچال را تا ۳۰ درصد کاهش دهد و شارژ خودروهای برقی را بسیار سریع‌تر کرده و در عین حال عمر باتری آن‌ها را افزایش دهد.

به گزارش تکناک، در اصل، این فناوری با انتقال حرارت از یک نقطه به نقطه دیگر به شکلی بسیار سریع و کارآمد کار می‌کند. در قلب این فناوری، با یک برداشت چندبُعدی و نوآورانه از فناوری نسبتاً ساده به نام لوله حرارتی (heat pipe) مواجه هستیم.

 این لوله‌های فلزی مهر و موم‌شده، با بهره‌گیری از تغییر فاز یک سیال محبوس‌شده، انرژی گرمایی را به‌سرعت منتقل می‌کنند. اگر یک سر آن‌ها گرم شود، مایع داخل لوله می‌جوشد و تبخیر می‌شود و به‌صورت گاز به سمت بخش سردتر لوله حرکت می‌کند.

وقتی به بخش فلزی سردتر برسد، گاز دوباره مایع می‌شود و گرما آزاد می‌کند. سپس این مایع به سمت سر گرم برمی‌گردد و چرخه ادامه می‌یابد. از لپ‌تاپ‌ها گرفته تا فضاپیماها، این سیستم یکی از موثرترین روش‌ها برای انتقال سریع و یکنواخت گرما با هزینه‌ی انرژی تقریباً صفر است.

IsoMat  چیست؟

IsoMat صفحه‌ای تخت از جنس آلومینیوم است که به‌نوعی دارای ردیف‌هایی از لوله‌های حرارتی بسیار کوچک و مهروموم‌شده درون خود است. اگر بخشی از این صفحه گرم شود، سیال درون آن انرژی را جذب کرده و می‌جوشد، سپس بخار به‌سرعت درون این حفره‌ها پخش می‌شود و باعث می‌شود که گرما تقریباً به‌صورت آنی در سراسر سطح منتقل شود. شرکت Flint ادعا می‌کند این سیستم ۵۰۰۰ برابر کارآمدتر از مس یا آلومینیوم خالص است.

با تنظیم دقیق نقاط جوش و میعان مایع داخلی، در هر جایی که اختلاف دمایی وجود داشته باشد، کاربردهای متنوعی برای این فناوری ممکن می‌شود. شرکت Flint سه کاربرد کلیدی برای IsoMat معرفی کرده است:

• سقف و دیوارهای خانه

با نصب IsoMat روی سقف یا دیوارهای ساختمان، می‌توان از اختلاف دمای محیط برای گرم یا خنک کردن طبیعی فضای داخلی بهره گرفت. همچنین، احتمالاً با استفاده از فناوری‌های تولید برق گرمایی (thermoelectric)، این ساختمان‌ها می‌توانند از هوای محیط انرژی برداشت کرده و برق مورد نیاز خود را تأمین کنند یا حداقل، قبض برق را به شکل چشمگیری کاهش دهند.

• افزایش بهره‌وری یخچال‌ها

به گفته‌ی Flint، اگر در یخچال‌های صنعتی از قفسه‌های IsoMat استفاده شود، این یخچال‌ها می‌توانند تا ۳۰ درصد کارآمدتر عمل کنند، چون این قفسه‌ها با تماس مستقیم مواد غذایی را خنک می‌کنند. این موضوع اهمیت زیادی دارد، چون طبق آمار مؤسسه بین‌المللی سرمایش، در سال ۲۰۱۹ حدود ۲۰ درصد از مصرف انرژی جهانی به سرمایش (شامل یخچال و کولر) مربوط بوده است.

• بهبود شارژ خودروهای برقی

یکی از بزرگ‌ترین موانع برای شارژ سریع خودروهای برقی، مسئله‌ی گرم‌شدن بیش از حد است. همچنین، گرما عمر باتری‌ها را کاهش می‌دهد. Flint می‌گوید IsoMat می‌تواند در ساختار بسته‌بندی باتری‌ها به‌کار رود تا گرما را سریع و یکنواخت پخش کند، دمای سلول‌ها را در سطح مطلوب نگه دارد و به این ترتیب هم شارژ/تخلیه سریع‌تر شود و هم طول عمر باتری افزایش یابد.

کاربردهای گسترده‌تر

واضح است که این فناوری می‌تواند در مراکز داده عظیم که برای آموزش مدل‌های هوش مصنوعی استفاده می‌شوند نیز مفید باشد؛ جایی که IsoMat می‌تواند تراشه‌ها را از داغ شدن زیاد نجات دهد و هم‌زمان گرمای تولید شده را برای گرمایش ساختمان یا بازیافت انرژی منتقل کند.

در واقع، هر جایی که اختلاف دمایی وجود دارد، می‌توان از این فناوری استفاده کرد، به‌شرطی که IsoMat در مقیاس‌های بالا، مقرون‌به‌صرفه و قابل‌اعتماد باقی بماند. شرکت Flint در حال آماده‌سازی برای آغاز تولید و فروش این محصول در بریتانیاست.

شرکت Flint در بیانیه‌ای گفت: ما شاهد استقبال بی‌سابقه از سوی صنایع ساخت‌وساز، برق‌رسانی و سرمایش هستیم. البته این صنایع فقط بخش کوچکی از پتانسیل این نوآوری انقلابی را نشان می‌دهند. با برنامه‌ریزی برای عرضه تجاری در سال جاری، قصد داریم با سرمایه‌گذاران در بریتانیا، آمریکای شمالی و خاورمیانه وارد مذاکره شویم. ما به‌دنبال مشارکت‌های جدید هستیم و از ایده‌های شرکت‌ها در همه صنایع استقبال می‌کنیم. کاربردهای این فناوری انقلابی بی‌پایان است.

نوشته نوآوری در انتقال حرارت و افزایش عمر باتری با دستگاه IsoMat اولین بار در تک ناک - اخبار تکنولوژی روز جهان و ایران. پدیدار شد.