Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  

Recommended Posts

W Georgia Tech Research Institute (GTRI) powstaje materiał, który ma pomóc w chłodzeniu niewielkich urządzeń elektronicznych używanych w systemach wojskowych. Mieszanina srebra i diamentów charakteryzuje się wyjątkowo dobrym przewodnictwem ciepłym przy jednoczesnej słabej rozszerzalności.

Kolejne zalety tego materiału to możliwość manipulowania stosunkiem srebra do diamentów dzięki czemu można dopasowywać jego właściwości do zastosowań oraz możliwość zastosowania jego niezwykle cienkiej warstwy.

Jason Nadler, szef zespołu badawczego mówi, że wstępne testy wykazały, że warstwa materiału o grubości 250 mikrometrów, którego 50 procent stanowią diamenty, obniża temperaturę z 285 do 181 stopni Celsjusza. Zwiększając odsetek diamentów (a może ich być w materiale nawet 85%) uzyskujemy lepsze przewodnictwo cieplne. Obecnie żaden inny materiał nie jest w stanie zapewnić tak dobrego rozpraszania ciepła przy tak cienkiej warstwie.

Diament to najlepiej przewodzący ciepło materiał naturalny. Jego przewodność cieplna wynosi 2000 wat na metr Kelwin. Wartość dla srebra to 400 W/(m-K).

Oczywiście idealnym materiałem do odbioru ciepła byłby diament, jednak dodawanie srebra jest konieczne, by związać luźne fragmenty diamentu (uczeni z GTRI stosują kawałki wielkości ziarnka piasku), precyzyjnie przyciąć materiał do układu, który ma być chłodzony, dostosować rozszerzalność materiału do rozszerzalności chłodzonego układu oraz stworzyć wydajny wymiennik ciepła pomiędzy kawałkami diamentu. Ponadto srebro pozwala na łatwe przymocowanie materiału do powierzchni chłodzonych układów.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Diament to najlepiej przewodzący ciepło materiał naturalny. Jego przewodność cieplna wynosi 2000 watt na metr kelwin. Wartość dla srebra to 400 W/(m-K). 

2000W/mK , a styropian (bodajże) 0,038W/mK niezła skala.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      W mediach pojawiły się informacje, z których wynika, że podczas targów CES 2020 Intel zaprezentuje technologię, która pozwoli na pozbycie się wentylatorów z notebooków. Takie rozwiązanie pozwoliłoby na budowanie lżejszych i cieńszych urządzeń. Podobno na targach mają zostać zaprezentowane gotowe notebooki z technologią Intela.
      Część mediów pisze, że nowatorskie rozwiązanie to połączenie technologii komory parowej (vapor chamber) i grafitu. W technologii komory parowej płynne chłodziwo paruje na gorącej powierzchni, którą ma schłodzić, unosi się do góry, oddaje ciepło i ulega ponownej kondensacji. Rozwiązanie takie od lat stosuje się np. w kartach graficznych, jednak zawsze w połączeniu z wentylatorem, odprowadzającym ciepło z powierzchni, do której jest ono oddawane przez chłodziwo. Podobno Intel był w stanie pozbyć się wentylatora, dzięki poprawieniu o 25–30 procent rozpraszania ciepła.
      Obecnie w notebookach systemy chłodzące umieszcza się pomiędzy klawiaturą a dolną częścią komputera, gdzie znajduje się większość komponentów wytwarzającyh ciepło. Intel miał ponoć zastąpić systemy chłodzące komorą parową, którą połączył z grafitową płachtą umieszczoną za ekranem, co pozwoliło na zwiększenie powierzchni wymiany ciepła.
      Z dotychczasowych doniesień wynika również, że nowy projekt Intela może być stosowany w urządzeniach, które można otworzyć maksymalnie pod kątem 180 stopni, nie znajdzie więc zastosowania w maszynach z obracanym ekranem typu convertible. Podobno jednak niektórzy producenci takich urządzeń donoszą, że wstępnie poradzili sobie z tym problemem i w przyszłości nowa technologia trafi też do laptopów z obracanymi ekranami.
      Niektórzy komentatorzy nie wykluczają, że Intel wykorzystał rozwiązania z technologii k-Core firmy Boyd, która wykorzystuje grafit do chłodzenia elektroniki w przemyśle satelitarnym, lotniczym i wojskowym.
      Obecnie na rynku są dostępne przenośne komputery bez wentylatorów, są to jednak zwykle ultrabooki czy mini laptopy. Pełnowymiarowych maszyn jest jak na lekarstwo i nie  są to rozwiązania o najmocniejszych konfiguracjach sprzętowych.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      We wnętrzu Ziemi może znajdować się ponad biliard (1015) ton diamentów. Nie należy jednak spodziewać się, że ludzkość po nie sięgnie. Z badań przeprowadzonych przez naukowców z MIT oraz z innych amerykańskich, francuskich, niemieckich, brytyjskich i chińskich uczelni wyższych wynika, że diamenty znajdują się na głębokości ponad 160 kilometrów pod powierzchnią planety.
      Stanowią one część kratonu, najstarszej, utwardzonej części skorupy ziemskiej, która nie ulega już fragmentacji.
      Kraton ma kształt odwróconych gór, które mogą sięgać głębokości nawet 320 kilometrów. Naukowcy mówią tutaj o korzeniach kratonu, a diamenty mogą stanowić nawet 2% ich masy. Stąd też szacunki mówiące o biliardzie ton diamentów.
      To pokazuje, że diamenty nie są czymś niezwykłym. Z punktu widzenia geologii jest to dość powszechny materiał. Nie możemy po niego sięgnąć, ale wygląda na to, że diamentów jest więcej, niż sądziliśmy, mówi Ulrich Faul z MIT.
      Zdaniem Faula i jego kolegów diamenty w kratonie są widoczne w danych z badań sejsmicznych. Takie dane są od dekad zbierane przez wiele instytucji na całym świecie. Podczas badań sejsmicznych wykorzystuje się dźwięk do poznania budowy skorupy ziemskiej. Jako, że fale dźwiękowe poruszają się z różną prędkością zależną od temperatury, gęstości czy składu skał, przez które podróżują, pozwalają na obrazowanie tych skał.
      Od lat jednak naukowcy zmagali się z pewną zagadką. otóż wydaje się, że fale dźwiękowe znacznie przyspieszają w korzeniach kratonu. Korzenie te są chłodniejsze i mniej gęste od otoczenia, zatem fale powinny podróżować w nich szybciej, ale nie tak szybko, jak wskazują pomiary. Międzynarodowy zespół naukowy podjął się więc próby wytłumaczenia tego nagłego przyspieszenia.
      Najpierw naukowcy, na podstawie dostępnych danych, stworzyli trójwymiarowe modele fal dźwiękowych podróżujących przez główne ziemskie kratony. Następnie w laboratorium, na podstawie modeli komputerowych, badali sposób rozchodzenia się dźwięku w skałach o różnym składzie. Badania wykazały, że istnieje tylko jeden rodzaj skał, w którym fale poruszają się z dokładnie taką prędkością, co w korzeniach kratonu. Skały takie muszą składać się z takiej samej ilości perydotytów i eklogitów oraz z 1–2 procenta diamentów. Taka ilość diamentów zapewnia prędkość dźwięku odpowiadającą tej zmierzonej, a jednocześnie nie wpływa na zmianę gęstości kratonów.
      One są jak kawałki drewna unoszące się w wodzie. Kratony są nieco mniej gęste niż ich otoczenie, zatem nie zanurzają się głębiej i dzięki temu zachowały się w nich najstarsze skały. Odkryliśmy, że wystarczy 1–2 procent diamentów, by kratony były stabilne i nie tonęły, mówi Faul.
      Odkrycie jest całkowicie zgodne z naszą obecną wiedzą na temat diamentów. Te bowiem powstają we wnętrzu Ziemi, gdzie panuje wysokie ciśnienie i wysoka temperatura. Na powierzchnię wydostają się w wyniku erupcji wulkanów. Erupcje te tworzą kominy wulkaniczne z kimberlitu. W znaczniej mierze kimberlitowe kominy wulkaniczne występują tam, gdzie występuje kratom.
      To dowód pośredni, ale by go zdobyć połączyliśmy wszystkie elementy układanki. Rozważaliśmy wszystkie możliwe scenariusze i to jedyne logiczne wyjaśnienie, zapewnia Faul.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Diament to najtwardszy z naturalnych materiałów i ta jego właściwość jest szeroko wykorzystywana. Jednak z twardością ściśle związana jest kruchość. Naukowcy z USA, Hongkongu, Singapuru i Korei Południowej wykazali właśnie, że jeśli wyhodujemy diamenty o kształcie niezwykle cienkich igieł, można je zginać i rozciągać, a igły wrócą do oryginalnego kształtu.
      O niezwykłym odkryciu donieśli naukowcy z MIT, singapurskiego Uniwersytetu Technologicznego Nanyang, Miejskiego Uniwersytetu w Hongkongu oraz instytucji naukowych z Korei Południowej. Zdaniem uczonych, nowo zaobserwowana właściwość diamentów pozwoli wykorzystać je z czujnikach środowiskowych, systemach przechowywania danych, biokompatybilnym obrazowaniu in vivo czy optoelektronice.
      Międzynarodowy zespół naukowy wykazał, że diamentowe igły o kształcie podobnym do gumowych końcówek włosków niektórych szczoteczek do zębów, ale o przekroju kilkuset nanometrów, mogą zginać się i rozciągać o 9%, a następnie powracają do oryginalnego kształtu. To zaskakujące, gdyż standardowo możliwość rozciągania i zginania diamentów jest znacznie niższa niż 1%.
      Użyte w eksperymentach diamentowe igły zostały uzyskane metodą osadzania z warstwy gazowej. Ich właściwości testowano pod skaningowym mikroskopem elektronowym, gdzie były poddawana naciskowi standardowej końcówki diamentowej.
      Naukowcy, bazując na swoich eksperymentach, stworzyli dokładny model pokazujący, w jaki sposób rozkładają się siły w diamentowych igłach, a przeprowadzone symulacje wirtualnych igieł wykazały, że bez ryzyka pęknięcia wytrzymują zginanie i rozciąganie o 9 procent. Symulacje wykazały też, że bardziej wytrzymałe są struktury z pojedynczego kryształu diamentu, niż te złożone z wielu miniaturowych elementów.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      IBM pokaże dzisiaj prototypowy optyczny układ scalony „Holey Optochip“. To pierwszy równoległy optyczny nadajnik-odbiornik pracujący z prędkością terabita na sekundę. Urządzenie działa zatem ośmiokrotnie szybciej niż inne tego typu kości. Układ pozwala na tak szybki transfer danych, że mógłby obsłużyć jednocześnie 100 000 typowych użytkowników internetu. Za jego pomocą można by w ciągu około godziny przesłać zawartość Biblioteki Kongresu USA, największej biblioteki świata.
      Holey Optochip powstał dzięki wywierceniu 48 otworów w standardowym układzie CMOS. Dało to dostęp do 24 optycznych nadajników i 24 optycznych odbiorników. Przy tworzeniu kości zwrócono też uwagę na pobór mocy. Jest on jednym z najbardziej energooszczędnych układów pod względem ilości energii potrzebnej do przesłania jednego bita informacji. Holey Optochip potrzebuje do pracy zaledwie 5 watów.
      Cały układ mierzy zaledwie 5,2x5,8 mm. Odbiornikami sygnału są fotodiody, a nadajnikami standardowe lasery półprzewodnikowe VCSEL pracujące emitujące światło o długości fali 850 nm.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Cisplatyna to nieorganiczny związek platyny o działaniu cytostatycznym. Stosuje się ją w chemioterapii kilku rodzajów raka. Niestety, wywołuje sporo efektów ubocznych. Badania zespołu z Uniwersytetu w Leeds sugerują, że gdy platynę zastąpi się srebrem, można, nie ograniczając potencjału terapeutycznego, zmniejszyć toksyczność leku (Dalton Transactions).
      Brytyjczycy uważają, że wykorzystanie srebra wpłynie nie tylko na spadek stopnia toksyczności, ale także zapewni różne korzyści. W końcu już teraz antyseptyczne i antybiotyczne właściwości srebra eksploatuje się w bandażach czy filtrach do wody.
      W ramach naszego studium przyglądaliśmy się strukturom [ligandom] otaczającym centralny atom srebra. To te "krzaczki" determinują, jak bardzo reaktywny będzie dany związek i z czym będzie wchodził w reakcje. Posłużyliśmy się różnymi rodzajami ligandów, aby sprawdzić, który jest najskuteczniejszy w walce z komórkami rakowymi - tłumaczy dr Charlotte Willans.
      Podczas testów Brytyjczycy dodawali do komórek raka piersi i jelita grubego różne związki srebra i hodowali w takich warunkach przez 6 tygodni. Wykazano, że ligandy, które wiążą się ze srebrem koordynacyjnie w dwóch miejscach, są skuteczniejsze niż te związane koordynacyjnie tylko w jednym miejscu. Niewykluczone, że dzieje się tak dlatego, że srebro jest wolniej wydzielane i związek działa dłużej.
      Na razie głównym ograniczeniem dla dalszego wdrażania leków bazujących na srebrze pozostaje fakt, że nie wiadomo, na czym polega ich działanie. W ciągu roku zespół Willans ma stwierdzić, co dzieje się z komórkami rakowymi i czy związek kompleksowy ze srebrem rzeczywiście mniej szkodzi zdrowym tkankom.
×
×
  • Create New...