13.04.2023 by Aileen Sammler
Solid-state elektrochemische thermische transistors - een nieuwe transistorklasse met groot potentieel
Solid-State Electrochemical Thermal Transistors (SETT's) zijn een nieuwe klasse transistors die de warmtestroom kunnen regelen door gebruik te maken van de elektrochemische eigenschappen van bepaalde materialen. Ze werken volgens het principe van thermo-elektrochemische koppeling, waardoor elektrische energie efficiënt en omkeerbaar kan worden omgezet in thermische energie.
SETT's worden steeds belangrijker omdat ze een revolutie teweeg kunnen brengen op het gebied van thermisch beheer, dat cruciaal is voor veel toepassingen zoals elektronica, energieomzetting en koeling. Ze bieden een veelbelovend alternatief voor conventioneel thermisch beheer dat compactere, energiezuinigere en kosteneffectievere systemen voor thermisch beheer mogelijk zou kunnen maken.
Eerste ontwikkeling van een elektrochemische thermische transistor in vaste toestand
Wetenschappers van de universiteit van Hokkaido hebben nu een baanbrekende elektrochemische thermische transistor in vaste toestand ontwikkeld, die kan worden gebruikt om de warmtestroom te regelen via elektrische signalen.
Traditionele vloeistofgestuurde thermische transistors hebben kritieke beperkingen, omdat elke lekkage ervoor zorgt dat het apparaat niet meer werkt. Een team onder leiding van professor Hiromichi Ohta van het Research Institute for Electronic Science van de Hokkaido Universiteit construeerde hun thermische transistor op basis van yttriumoxide-gestabiliseerd zirkoniumoxide, dat ook dienst deed als schakelmateriaal, en gebruikte strontiumkobaltoxide als actief materiaal. Platina elektroden werden gebruikt om het vermogen te leveren dat nodig was om de transistor aan te sturen. De resultaten toonden aan dat de Thermische geleidbaarheidThermische geleidbaarheid (λ met de eenheid W/(m-K)) beschrijft het transport van energie - in de vorm van warmte - door een massa-lichaam als gevolg van een temperatuurgradiënt (zie fig. 1). Volgens de tweede wet van de thermodynamica stroomt warmte altijd in de richting van de lagere temperatuur.thermische geleidbaarheid van het actieve materiaal vergelijkbaar was met die van sommige thermische transistoren met vloeibare toestand en dat het apparaat stabiel was gedurende tien gebruikscycli, waardoor het duurzamer was dan de meeste thermische transistoren met vloeibare toestand.
Metingen met behulp van NETZSCH PicoTR
Om de Thermische geleidbaarheidThermische geleidbaarheid (λ met de eenheid W/(m-K)) beschrijft het transport van energie - in de vorm van warmte - door een massa-lichaam als gevolg van een temperatuurgradiënt (zie fig. 1). Volgens de tweede wet van de thermodynamica stroomt warmte altijd in de richting van de lagere temperatuur.thermische geleidbaarheid van thermische transistors te meten, gebruikte het onderzoeksteam de NETZSCH Time Domain Thermoreflectance methode PicoTR. We zijn erg trots dat we aan deze ontwikkeling hebben bijgedragen.
Deze baanbrekende technologie biedt nieuwe mogelijkheden voor thermisch beheer in elektronica en maakt de weg vrij voor efficiëntere en betrouwbaardere apparaten.
Download voor meer informatie het volgende onderzoeksartikel - een publicatie in Advanced Functional Materials Journal (Advancedsciencenews.com):
