Avancement des commutateurs thermiques à oxyde de cérium

Des chercheurs de l'Institut de recherche pour les sciences électroniques de l'Université Hokkaido ont développé un commutateur thermique en utilisant de l'oxyde de cérium, offrant une efficacité et une durabilité améliorées.

Les commutateurs thermiques contrôlent le transfert de chaleur électriquement et sont cruciaux pour améliorer les systèmes de gestion thermique.Cependant, les commutateurs thermiques électrochimiques souffrent traditionnellement de performances limitées, ce qui entrave leur utilisation généralisée dans des secteurs comme l'électronique, l'énergie et la récupération de la chaleur des déchets.

Une équipe de chercheurs de l'Institut de recherche pour les sciences électroniques de l'Université Hokkaido, a exploré une nouvelle approche utilisant des films minces d'oxyde de cérium (CEO2) comme matériau actif dans les commutateurs thermiques.Cette méthode offre une solution plus efficace et durable.Leurs résultats démontrent que les commutateurs thermiques basés sur CEO2 peuvent dépasser les références de performances antérieures.

Le nouveau dispositif montre un rapport de conductivité thermique ON / OFF de 5,8 et une largeur de commutation thermique (κ) de 10,3 W / m · K, en réglant une nouvelle référence pour les commutateurs thermiques électrochimiques.

Dans son état minimal (hors État), la conductivité thermique est de 2,2 W / m · k;À l'état oxydé (sur l'État), il augmente considérablement à 12,5 W / m · k.Ces mesures de performance restent stables après 100 cycles de réduction et d'oxydation, présentant une durabilité et une fiabilité exceptionnelles pour une utilisation à long terme dans des applications pratiques.Un avantage clé de cette technologie est l'oxyde de cérium, une substance largement disponible connue pour son rentabilité et sa durabilité environnementale.

Contrairement aux commutateurs thermiques traditionnels qui reposent sur des matériaux rares et coûteux, CEO2 fournit une alternative abondable et abondante, abaissant les coûts et réduisant l'impact environnemental des solutions de gestion thermique.Cela améliore l’efficacité, l’évolutivité et le potentiel d’utilisation de la technologie dans diverses industries.

Le développement des commutateurs thermiques basés sur CEO2 marque une progression importante dans la technologie de gestion thermique, avec des applications de grande envergure dans des domaines tels que le refroidissement par électronique et les systèmes d'énergie renouvelable.Ces commutateurs, utilisés dans les volets thermiques et les écrans avancés, régulent efficacement le transfert de chaleur infrarouge, améliorent la récupération des déchets de la chaleur et soutiennent les systèmes économes en énergie.