Index
ورود کاربر
Telegram RSS ارسال به دوستان نسخه چاپی ذخیره خروجی XML خروجی متنی خروجی PDF
کد خبر : 174424
تاریخ انتشار : 1 شهریور 1393 0:0
تعداد مشاهدات : 13

طراحی رایانه های خنک تر با دستاورد جدید محققان ایرانی

علمي و فناوري - علم و فناوري ايران: پژوهش دانشمندان ایرانی دانشگاه رایس نشان داد، یک نانوسازه متخلخل سه بعدی می تواند با داشتن تعادلی از استحکام، سختی و قابلیت انتقال گرما، به حوزه هایی مانند نانوالکترونیک، ذخیره گاز و مواد کامپوزیتی دارای عملکرد چندگانه بهره برساند. به گزارش سرویس فناوری خبرگزاری دانشجویان ایران (ایسنا)، روزبه شهسواری و نوید سخاوند این پیش بینی را با استفاده از شبیه سازی های رایانه ای برای تولید مجموعه ای از پیش ساختهای سه بعدی با نیترید بور انجام دادند. این ترکیب شیمیایی با استفاده از اتمهای بور و نیتروژن بدست می آید. در این پژوهش، پیش ساختهای سه بعدی یک نانولوله نیترید بور با ورقهای دوبعدی نیترید بور ترکیب شدند. شهسواری، دانشیار مهندسی عمران و محیط زیست و همچنین علوم مواد و نانومهندسی و یکی از مولفان این پژوهش با همکاری نوید سخاوند، فارغ التحصیل دانشگاه رایس، گفت: ما لوله ها و ورقها را برای سه بعدی کردن آنها با هم ترکیب کردیم که عملکرد بیشتری را ارائه دهند. در نانوسازه سه بعدی، ورقهای بسیار نازک نیترید بور در لایه های موازی روی هم چیده شده و ستونهای لوله ای شکل نیترید بور در میان هر لایه برای جداسازی آنها قرار می گیرند. شهسواری تاکید کرد که در نسخه یک و دو بعدی نیترید بور، همیشه گرایشی در ویژگیهای جهت دار به سمت محور لوله یا جهتهای درون صفحه ای وجود داشته که برای کاربرد سه بعدی گسترده در زمینه های فناوری و صنعتی مناسب نیست. برای مثال در نیترید بور یک بعدی، نانولوله می تواند تا حدود 20 درصد طول خود پیش از شکسته شدن، کشیده شود اما در نمونه سه بعدی نیترید بور، این قابلیت به 45 درصد افزایش می یابد. هنگامی که ماده نیترید بور معمولی یک یا دو بعدی در یک جهت کشیده می شوند، در جهات عمودی دیگر کوچک می شوند. اما در نمونه سه بعدی، هنگامی که ماده در جهت درون صفحه ای کشیده می شود، این کشش همچنین در جهات عمود نیز رخ می دهد. شهسواری اظهار کرد: در اینجا، تقاطع بین لوله ها و ورقها از یک سازه منحصربفرد منحنی مانند برخوردار است که به این پدیده جالب موسوم به اثر اکستیک کمک می کند. به گفته شهسواری، ویژگیهای انتقال حرارت پیش ساخت سه بعدی نیز سودمند است. لوله های نیترید بور یک بعدی و ورقهای دوبعدی می توانند گرما را به سرعت انتقال دهند اما این کار تنها در یک یا دو جهت صورت می گیرد. این در حالیست که نمونه سه بعدی می تواند گرما را در همه جهات سه بعدی با سرعت نسبتا بالا انتقال دهد. وی افزود: این ویژگی برای کاربردهایی که نیازمند مواد یا پوششهای با قابلیت انتشار گرمایی بسیار سریع در محیط هستند، ایده آل است. برای نمونه می توان به موتورهای خودرو یا سی پی یوی رایانه ها اشار کرد که در آنها، انتقال سریع گرما به محیط برای عملکرد مناسب حیاتی است. پیش ساخت نیترید بور سه بعدی از یک ساختار بسیار متخلخل و سبک وزن برخوردار است. هر گرم از این سازه پنیر سوئیسی مانند از مساحتی معادل سه زمین تنیس برخوردار است. چنین مساحت بالایی می تواند به کاربری های بسیار زیادی بینجامد. شهسواری و سخاوند پیش بینی کردند که پیش ساخت نیترید بور سه بعدی برای مثال می تواند به ذخیره سازی و تفکیک گاز کارآمد در خودروهای با سوخت سلول هیدروژنی کمک کند. برخلاف نانوسازه های مبتنی بر گرافن، نیترید بور یک ماده عایق الکتریسیته است. از این رو پیش ساخت نیترید بور سه بعدی از پتانسیل تکمیل نانوالکترونیک مبتنی بر نانو مانند نسل آینده نیمه رساناهای سه بعدی و دستگاههای انتقال حرارت سه بعدی قابل استفاده در کالیمترهای ابعاد نانو، فرآیندهای میکروالکترونیک و یخچالهای ماکروسکوپی برخوردار است. نمونه واقعی نیترید بور سه بعدی هنوز ساخته نشده و تلاشهای زیادی برای تولید آن در آزمایشگاه در حال انجام است. نتایج این پژوهش در مجله Physical Chemistry C منتشر شده است.