دانشمندان دانشگاه رایس نانوروغنی ساخته‌اند که آن را می‌توان در افزاره‌هایی به بزرگی ترانسفورماتورهای الکتریکی و به کوچکی اجزاء میکروالکتریکی استفاده کرد. در این تحقیق، پولیکل آجایان و همکارانش توانسته‌اند با یک ماده سازگار با محیط‌زیست راندمان چنین روغن‌های ترانسفورماتور را بیش از ۸۰ درصد افزایش دهند.

این گروه تحقیقاتی روی ساخت نانوسیال‌هایی برای سیستم‌های انرژی تمرکز کرده است. ترانسفورماتورهای الکتریکی با سیال‌هایی پر می‌شوند که سیستم را خنک می‌کنند و هسته و چرخنده‌های داخلی را مجزا می‌کنند. این سیال‌ها همچنین اجزایی را که برای جلوگیری از نشت و اتصال کوتاه ولتاژ باید از همدیگر جدا باشند، را مجزا می‌کنند.

a) شمایی از ورقه‌ورقه‌سازی بلورهای h-BN و تبدیل آنها به نانوصفحه‌های دوبعدی h-BN با استفاده از امواج مافوق صوت و نیروی گریز از مرکز. IPA (کره‌های سبز در شکل) برای ورقه‌ورقه‌سازی استفاده می‌شوند. b) تصویر TEM از h-BN (الگوی SAED متناظر در شکل کوچک نشان داده شده است)، نشان‌دهنده تعداد کمی صفحه‌های لایه‌لایه شده. الگوی SAED بلورینگی نانوصفحه‌های ورقه‌ورقه شده با نانوصفحه‌های مجاور دارنده بی‌نظمی دورانی، را نشان می‌دهد.

.

این محققان کشف کردند که مقادیر بسیار کمی از ذرات نیترید بور شش‌گوشه (h-BN) دوبعدی معلق شده در روغن‌های معدنی استاندار، راندمان را برای حذف گرما از یک سیستم به شدت افزایش می‌دهد. تارانگاتو نارایانان، یکی از این محققان، گفت: “ما متوجه شدیم که افزودن یک دهم درصد وزنی از h-BN به روغن ترانسفورماتور، راندمان آن را حدود ۸۰ درصد افزایش می‌دهد.”

جامی تاها تیجرینا، یکی دیگر از این محققان، گفت: “در درصد وزنی یک صدم، افزایش راندمان ۹ درصد بود. حتی با مقادیر بسیار کم از این ماده نیز ما می‌توانیم بدون تحت تاثیر قرار گرفتن خواص عایق‌بندی الکتریکی، راندمان این سیال‌ها را افزایش دهیم.” او اضافه کرد که ترکیبات دیگری مانند ذرات آلومینا، اکسید مس و اکسید تیتانیوم بررسی شده‌اند، اما هیچ ترکیبی کیفیت نشان‌داده شده بوسیله h-BN را ندارد.

نارایانان گفت که این ذرات h-BN که پهنایی برابر حدود ۶۰۰ نانومتر و ضخامتی برابر ۵ لایه اتمی دارند، بخوبی در روغن پراکنده می‌شوند و برخلاف گرافن بسیار رسانا، مقاومت الکتریکی بالایی دارند. این گروه تحقیقاتی همچنین نشان داد که حضور این پرکن‌های نانوذره‌ای ویسکوزیته این روغن را بسیار کم تحت تاثیر قرار می‌دهد.

این محققان جزئیات نتایج کار تحقیقاتی خود را در مجله‌ی ACS Nano منتشر کرده‌اند.

به نقل از : ستاد ويژه توسعه فناوري نانو

کلیه حقوق این سایت ، متعلق به پرتال علمی دانشجویان ایران می باشد و استفاده از مطالب با ذکر نام منبع و درج لینک بلامانع است .