2010年8月23日
俄勒冈州州立大学和太平洋西北国家实验室的研究人员发现了一种新的方法，可以应用纳米结构涂层来提高传热效率，在高科技设备以及传统加热和冷却行业具有重要的潜在应用。
使用廉价的材料和应用程序，这些涂层的散热速度比涂层前的相同材料快四倍。亚博网站下载
专家说，这一发现有可能彻底改变冷却技术。
这一发现刚刚发表在《国际传热传质杂志》上，并已申请专利。
俄勒冈州州立大学和太平洋西北国家实验室的专家表示，这种在铜板顶部的纳米级氧化锌涂层有可能显著提高传热特性，并导致加热和冷却技术的革命。
太平洋西北国家实验室的项目负责人Terry Hendricks说:“对于我们所研究的结构，这种方法实现了接近理论最大值的传热。”“这非常重要。”
研究人员说，通过在纳米尺度上对表面进行改性而实现的传热改善在微观和宏观工业系统中都有可能应用。涂层产生的“传热系数”是未涂层表面的10倍。
自工业革命以来，热交换一直是许多机械设备中的一个重要问题。
汽车发动机中的散热器和循环水的存在就是为了解决这个问题。热交换器是现代空调或冰箱的功能，而冷却不足是许多先进技术应用的限制因素，从笔记本电脑到先进的雷达系统。
俄勒冈州立大学化学、生物与环境工程学院(School of Chemical, Biological and Environmental Engineering at Oregon State University)副教授张志宏(Chih-hung Chang)说，“许多电子设备需要快速散热，而这一直很难做到。”“这种在微结构之上的纳米结构的组合具有传热的潜力，比我们以前拥有的任何东西都要高效得多。”
例如，在热传导方面，效率很低，水要达到100摄氏度的沸点，相邻板的温度通常要达到140摄氏度左右。但是有了这种新方法，通过它们的温度和纳米结构，确实促进了气泡的形成，当类似的盘子只有大约120摄氏度时，水就会沸腾。
为了做到这一点，热传递表面涂上了纳米氧化锌应用，在这种使用中，氧化锌形成了一个多纹理的表面，看起来几乎像花，并有额外的形状和毛细管力，促进气泡的形成和快速、有效地补充活跃的沸腾点。
研究人员说，在这些实验中，使用了水，但也可以使用具有不同甚至更好冷却特性的其他液体。在铝和铜衬底上的氧化锌涂层价格低廉，可用于大面积。
科学家们说，正因为如此，这项技术不仅有潜力解决先进电子设备的冷却问题，而且还可以用于更传统的加热、冷却和空调应用。从短脉冲激光到家用空调或更高效的热泵系统，它最终可以应用于所有领域。研究人员说，使用大量电力的军事电子应用也有可能出现。
这项研究得到了陆军研究实验室的支持。研究人员说，进一步的研究正在继续开发更广泛的商业应用。
科学家们在研究报告中写道:“这些结果表明，有多种类型的选择性工程、纳米结构模式可以使用低成本的溶液化学和工艺来增强沸腾行为。”“作为溶液过程，这些微反应器辅助的纳米材料沉积方法比碳纳米管方法更便宜，更重要的是，加工温度较低。”
来源:http://oregonstate.edu/