Los innovadores interruptores térmicos a base de óxido de cerio logran un rendimiento notable y transforman el control del flujo de calor con tecnología sostenible y eficiente.
Los interruptores térmicos, que controlan eléctricamente la transferencia de calor, son esenciales para el avance de sistemas sofisticados de gestión térmica. Históricamente, los interruptores térmicos electroquímicos se han visto limitados por un rendimiento subóptimo, lo que impide su uso extensivo en los sectores de electrónica, energía y recuperación de calor residual.
Un equipo de investigación dirigido por el profesor Hiromichi Ohta del Instituto de Investigación de Ciencias Electrónicas de la Universidad de Hokkaido empleó un enfoque novedoso consistente en utilizar óxido de cerio (CeO2) películas delgadas como material activo en interruptores térmicos, proporcionando una alternativa altamente eficiente y sostenible. Sus hallazgos han sido publicados en Avances científicos.
El equipo de investigación demostró que el CeO2El rendimiento del interruptor térmico basado en puede superar los puntos de referencia anteriores. «El novedoso dispositivo presenta una relación de conductividad térmica encendido/apagado de 5,8 y una conductividad térmica (k)-ancho de conmutación de 10,3 W/m·K, estableciendo un nuevo punto de referencia para los interruptores térmicos electroquímicos», explica Ohta. «La conductividad térmica en su estado mínimo (estado apagado) es de 2,2 W/m·K, pero en el estado oxidado estado (en estado), aumenta significativamente a 12,5 W/m·K. Estas métricas de rendimiento se mantienen consistentes después de 100 ciclos de reducción y oxidación, lo que demuestra una durabilidad y confiabilidad notables para un uso prolongado en aplicaciones prácticas».
Un beneficio notable de esta tecnología es la utilización de óxido de cerio, una sustancia abundante en la tierra, reconocida por su viabilidad económica y sostenibilidad ecológica. A diferencia de los interruptores térmicos convencionales que dependen de materiales escasos y costosos, CeO2 ofrece una alternativa sostenible y fácilmente disponible, reduciendo los gastos y la huella ecológica de las soluciones de gestión térmica. Esto mejora la eficiencia, escalabilidad y aplicabilidad de la tecnología en diversos sectores industriales.
El desarrollo del CeO2Los interruptores térmicos basados en tecnología representan un avance significativo en la tecnología de gestión térmica y ofrecen amplias aplicaciones en industrias como la refrigeración de dispositivos electrónicos y los sistemas de energía renovable. Estos interruptores, utilizados en persianas térmicas y pantallas avanzadas, regulan eficientemente la transferencia de calor por infrarrojos, mejoran la recuperación del calor residual y contribuyen a sistemas energéticamente eficientes.
