سرمایه گذاری ارتش آمریکا روی یک اختراع عجیب - وبلاگ داریوش

به گزارش وبلاگ داریوش، خنک نگاه داشتن وسایل الکترونیکی در ارتفاعات بالا و خارج از جو، کار سختی است ولی محققان در آستانه کشف یک راهکار برای این مشکل هستند.

غزال زیاری: زمانی که به کلمه پلاسما فکر می کنید، طبیعتا دماهای بسیار بالایی به ذهنتان خطور می نماید. طبیعتا پلاسما که سوپی از الکترون های آزاد است که به ستاره ها و احتمالا راکتورهای همجوشی آینده بشر نیرو می دهد.

در نتیجه این واقعا تعجب آور است که دانشمندان دانشگاه ویرجینیا در حال استفاده از پلاسما برای ساخت یک اشعه منجمدنماینده هستند. حالا این اختراع، حسابی توجه نیروی هوایی آمریکا را به خود جلب نموده.

پروفسور پاتریک هاپکینز در این رابطه گفته: شما در فضا هستید؛ جایی که خلا حکمفرماست. یا در اتمسفر بالایی زمین هستید، جایی که هوای بسیار کمی وجود دارد که خنک گردد. در این شرایط وسایل الکترونیکی شما داغ و داغ تر می شوند و چه کار می توانید بکنید؟ شما نمی توانید محموله بزرگی از مایع خنک نماینده را همراهتان ببرید؛ چون وزن زیادی خواهد داشت. پس راه حل چیست؟

سرمایه گذاری نیروی هوایی آمریکا

ایده مطرح شده برای حل این مشکل باعث شده تا نیروی هوایی آمریکا، بودجه ای 750 هزار دلاری را دراختیار آزمایشگاه هاپکینز (برای آزمایش و شبیه سازی در مهندسی حرارتی ExSiTE LAB) قرار دهد و قرار بر این است که در سه سال آینده، از این بودجه برای یافتن راه حلی برای این مشکل با بهره گیری از پلاسما استفاده گردد. اما پلاسما (موادی که خورشید واقعی را تشکیل می دهند)، چگونه می تواند به خنک کردن وسایل الکترونیکی یاری کند؟

• نبرد باورنکردنی گیاه خواران غول پیکر با دشمنی مهاجم
• سوسک های متفاوتی که جان انسان را نجات می دهند / عکس

در حال حاضر، برای خنک کردن وسایل الکترونیکی از صفحات سرد برای راهنمایی گرما از سیستم های حساس شان استفاده می گردد. اما هاپکینز می گوید که با پیشرفته تر شدن سیستم های الکترونیکی، این روش ممکن است کافی نباشد. اگرچه خود پلاسما بسیار داغ است ولی زمانی که به سطوح برخورد می نماید، رفتارهای ناشناخته ای از خود نشان می دهد و قبل از آنکه سطح را گرم کند، در ابتدا آن را خنک می نماید. هاپکینز و تیمش در آزمایش خود، یک پالس بنفش پلاسما را به وسیله سوزنی که در یک عایق سرامیکی محصور شده بود به یک صفحه طلا راهنمایی کردند.

هاپکینز دراین باره گفت: آنچه من در آن تخصص دارم، میزان گیری های بسیار سریع و کوچک دماست. نتایج این آزمایش در اواسط جولای در ژورنال ACS Nano منتشر شد. طبق گفته هاپکینز: وقتی ما پلاسما را فعال کردیم، توانستیم دما را بلافاصله در منطقه ای که پلاسما با آن برخورد نموده، میزان گیری کنیم و توانستیم ببینیم که سطح چطور تغییر کرد. آنچه مشاهده کردیم این بود که در ابتدا سطح سرد شد و بعد از آن دما بالا رفت.

ماجرا چیست؟

برای درک اینکه چطور سطح در ابتدا خنک می گردد، هاپکینز از چندین میکروسکوپ و تکنیکی به نام دماسنج نوری با تفکیک زمانی برای میزان گیری انعکاس حرارتی استفاده کرد (یعنی میزان گیری بازتاب نور براساس دمای روی سطح). هاپکینز و اعضای تیمش کشف کردند که انفجار یک لایه بسیار نازک از مولکول های کربن و آب روی سطح صفحه، باعث افت حرارتی اولیه می شوند.

او دراین باره گفت: هیچ اطلاعاتی دراین باره وجود نداشت که بتوانیم از آن استفاده کنیم. چرا که در هیچ یک از مقالات قبلی توان میزان گیری تغییر دما، با دقتی که ما در حال آنالیز اش هستیم، وجود نداشته. پلاسما گونه های جذب شده را جدا نموده و انرژی آزاد می گردد و همین باعث خنک شدن سطح می گردد.

خنک سازی با پلاسما تنها چند میکروثانیه طول می کشد ولی هاپکینز تصور می نماید که روزی در آینده یک بازوی رباتیک برروی یک فضاپیما بتواند به سرعت قطعات الکترونیکی داغ شده را خنک نموده و قبل از آنکه بیش از حد داغ شوند، آنها را خنک کند. در حال حاضر اعضای این تیم در حال آزمایش کردن گازها و مواد دیگری هستند تا بتوانند اثر این شیوه خنک کردن را طولانی تر نمایند.

منبع: popularmechanics

5858