อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เก็บความเย็นได้ยาก พัดลมเครื่องกลดูดพลังงาน แผ่นระบายความร้อนเพิ่มมวลและมวลที่ไม่ต้องการ และไดโอดความร้อน – อุปกรณ์ที่ช่วยให้ความร้อนไหลได้ง่ายกว่าทิศทางอื่น – มีความเปราะบาง ไม่มีประสิทธิภาพ และต้องใช้แรงโน้มถ่วงในการทำงาน อย่างไรก็ตาม ในตอนนี้ ไดโอดความร้อนชนิดใหม่ดูเหมือนว่าจะสามารถเอาชนะข้อบกพร่องเหล่านี้ได้
โดยนักพัฒนาที่ Virginia Tech ในสหรัฐอเมริกา
แนะนำว่าเวอร์ชันเชิงพาณิชย์ในอนาคตจะช่วยจัดการความร้อนในชิปคอมพิวเตอร์และส่วนประกอบต่างๆ ของเครื่องบินผลกระทบจากความร้อนตามทิศทางเกิดขึ้นครั้งแรกในช่วงทศวรรษที่ 1930 เมื่อนักฟิสิกส์ Chauncey Starr แห่งสถาบัน Rensselaer Polytechnic Institute ในนิวยอร์กได้พัฒนาไดโอดความร้อนโดยอาศัยส่วนต่อประสานระหว่างทองแดงกับคิวพอรัสออกไซด์ อุปกรณ์ใหม่นี้มีชื่อว่าไดโอด “bridging-droplet” ประกอบด้วยแผ่นทองแดงสองแผ่นที่อยู่ตรงข้ามกันโดยคั่นด้วยปะเก็นฉนวนหนาไมครอน
พื้นผิวของจานแรกมีโครงสร้างคล้ายไส้ตะเกียงประกอบด้วยเสาขนาดเล็กที่ยึดและนำน้ำ แผ่นที่สองเคลือบด้วยชั้นกันน้ำ ในโหมดการทำงานไปข้างหน้าของไดโอด น้ำบนแผ่นไส้ตะเกียงจะดูดซับความร้อนจากสภาพแวดล้อมและระเหยเป็นไอน้ำ ไอน้ำแพร่กระจายผ่านช่องว่างแคบๆ ระหว่างจานและควบแน่นเป็นหยดน้ำคล้ายน้ำค้างบนเพลตที่ไม่ชอบน้ำ เมื่อหยดน้ำมีขนาดใหญ่พอที่จะเชื่อมช่องว่าง พวกมันจะถูกดูดกลับเข้าไปในโครงสร้างไส้ตะเกียง และเริ่มกระบวนการใหม่อีกครั้ง
“ความโง่เขลา” สูงถึง 85 ระหว่างโหมดการทำงานย้อนกลับของอุปกรณ์ สถานการณ์จะแตกต่างออกไป ในกรณีนี้ แหล่งความร้อนอยู่บนเพลทที่ไม่ชอบน้ำ แต่ไม่สามารถผลิตไอน้ำได้ เนื่องจากน้ำยังคงอยู่ในโครงสร้างการดูดความชื้นของอีกแผ่นหนึ่ง Jonathan Boreykoหัวหน้าทีมอธิบายว่าการถ่ายเทน้ำคือสิ่งที่ช่วยให้อุปกรณ์นำความร้อนได้ทางเดียว อุปกรณ์ใหม่นี้ยังสามารถใช้ตั้งตรง เอียงข้างหรือกลับหัวได้ และใช้งานได้ดีในอวกาศเช่นกัน
นักวิจัยวัดอัตราส่วนของความร้อนที่ถ่ายเทจากด้านไส้ตะเกียง
ไปยังด้านที่ไม่ชอบน้ำ ซึ่งเป็นปริมาณที่เรียกว่า “ความเที่ยงตรง” สูงถึง 85 ในขณะที่ท่อความร้อนแบบอสมมาตรจะให้ค่าความเที่ยงตรงที่ใหญ่กว่าประมาณ 100 แต่การถ่ายเทความร้อน 1 มิติของพวกมันนั้น ไม่มีประสิทธิภาพสำหรับระบบ 3D ขนาดใหญ่ Boreyko กล่าว การวางอาร์เรย์ของท่อความร้อนแบบกำหนดทิศทางลงในแผงผนังช่วยแก้ปัญหานี้ได้ แต่สิ่งนี้ทั้งซับซ้อนและลดความซ้ำซากจำเจที่มีประสิทธิผลลงมากกว่า 10 เท่า เขาอธิบาย
Boreyko ตั้งข้อสังเกตว่าสารเคลือบกันน้ำที่เขาและเพื่อนร่วมงานใช้เพื่อสร้างอุปกรณ์ทดสอบ (ส่วนผสมของ 1-hexadecanethiol ในเอทานอล) ไม่เหมาะสำหรับการใช้งานจริง อย่างไรก็ตาม เขากล่าวว่าสารเคลือบนี้สามารถแทนที่ด้วยทางเลือกที่ทนทานกว่า เช่น กราฟีนหรือพอลิเมอร์กราฟต์ สิ่งนี้ทำให้อุปกรณ์ Virginia Tech ได้เปรียบเหนืออุปกรณ์ที่คล้ายคลึงกันในแนวความคิดที่เรียกว่าไดโอดความร้อน “jumping-droplet” ซึ่งต้องใช้โครงสร้างนาโน superhydrophobic ที่เปราะบางเพื่อใช้งาน
ระบบวัสดุทำความเย็นแบบไม่ใช้ไฟฟ้าแสดงศักยภาพสมาชิกของทีมที่รายงานงานของพวกเขาในAdvanced Functional Materialsได้ยื่นจดสิทธิบัตรชั่วคราวสำหรับไดโอดของพวกเขา และตอนนี้กำลังมองหาที่จะร่วมมือกับพันธมิตรในอุตสาหกรรมเพื่อดำเนินการวิจัยต่อไป หนึ่งในรายการที่ต้องทำคือเพิ่มค่าความเที่ยงตรงของอุปกรณ์เป็น 100 ซึ่งสามารถทำได้ ตัวอย่างเช่น โดยการลดความสูงของเสาขนาดเล็กเพื่อให้หยดเล็กๆ สามารถเชื่อมช่องว่างฉนวนระหว่างแผ่นทองแดงทั้งสองแผ่นได้ . นักวิจัยยังต้องการทดสอบสารเคลือบที่ไม่ชอบน้ำที่มีความทนทานมากขึ้น
ความเป็นไปได้ที่เป็นไปได้อื่นๆ รวมถึงการตรวจหาเชื้อโรค
โดยการดักจับและวิเคราะห์ไวรัส และการศึกษาโปรตีนที่เกี่ยวข้องกับโรคเกี่ยวกับระบบประสาท เช่น อัลไซเมอร์ เทคนิคนี้สามารถช่วยในการตรวจหาโรคได้ตั้งแต่เนิ่นๆ เนื่องจากแหนบสามารถจับโมเลกุลที่มีอยู่ในระดับต่ำเท่านั้น OTET อาจใช้ร่วมกับเทคนิคการถ่ายภาพอื่นๆ เช่น biofluorescence และอินฟราเรดสเปกโทรสโกปี
แหนบแสงช่วยทำโฟนอนเลเซอร์“ท้องฟ้ามีขีดจำกัดเมื่อต้องใช้งาน OTET” Ndukaife ผู้ซึ่งร่วมมือกับCenter for Technology Transfer and Commercialization ของ Vanderbilt เพื่อยื่นจดสิทธิบัตรเทคโนโลยีกล่าว “ฉันตั้งตารอที่จะได้เห็นว่านักวิจัยคนอื่นๆ ใช้ประโยชน์จากความสามารถของตนในงานของพวกเขาอย่างไร”
ในที่สุด อุปกรณ์ UCT จะเปิดใช้งานการสแกนเต้านมเชิงปริมาณ 3 มิติเต็มรูปแบบในเวลาเพียง 5-10 นาที ระบบซึ่งเหมาะสำหรับการตรวจวัดเนื้อเยื่อเต้านมที่มีความหนาแน่นสูง จะใช้ AI เพื่อเปรียบเทียบการสแกนกับคลังภาพอ้างอิงที่เชื่อมโยงกับพยาธิสภาพที่รู้จัก ซึ่งนำไปสู่การวินิจฉัยอัตโนมัติที่ดีขึ้นและผลบวกที่ผิดพลาดน้อยกว่ามาก
การบรรลุเป้าหมายนี้ Zeqiri อธิบาย ต้องมีการทำงานสามขั้นตอน: การบันทึกภาพแรกจากอาสาสมัคร การสร้างระบบ Mark II เพื่อเปรียบเทียบกับการถ่ายภาพทั่วไปในผู้ป่วยมะเร็ง แล้วดำเนินการทดลองแบบหลายศูนย์ขนาดใหญ่ นอกจากนี้ เขายังเน้นถึงความจำเป็นในการลงทุน โดยสังเกตว่าอุปสรรคที่ใหญ่ที่สุดในขณะนี้คือการระดมทุนสำหรับระยะที่สอง “ปัญหาคือผู้ให้ทุนต้องการเห็นหลักฐาน แต่คุณต้องการเงินทุนเพื่อแสดงให้เห็นว่ามันใช้งานได้จริง”
Zeqiri คาดหวังว่าระบบ UCT ใหม่นี้จะถูกนำมาใช้ในการวินิจฉัยเพื่อระบุชนิดของมะเร็งที่เฉพาะเจาะจง และลดการตรวจชิ้นเนื้อ ก่อนที่จะนำไปใช้ในการตรวจคัดกรองในท้ายที่สุด “มันอาจจะใช้งานได้หลากหลายมากเพราะใช้รังสีที่ไม่ทำให้เกิดไอออน ดังนั้นจึงปลอดภัย สามารถใช้ได้ทุกที่ในการผ่าตัดของ GP หรือแม้แต่ในศูนย์ออกกำลังกาย มันมีศักยภาพที่แท้จริง” เขากล่าวสรุป
Credit : francoisdelaval.org gaimanatjcpl.org gedaechtnisderalpen.net generic40mgnexium.com getridofacnesystem.com
