Carbon nanorube arrays (CNTA) är lovande material för en mängd olika applikationer, inklusive värmehantering, energilagring och elektronik. Prestandan hos CNTA:er kan dock begränsas av deras höga termiska motstånd, vilket kan hindra värmeöverföring. I en ny studie har ingenjörer vid University of California, Berkeley, visat hur man optimerar CNTAs för användning i hotspots, där värmeöverföring är avgörande.

Forskarna utvecklade en modell för att förutsäga värmeledningsförmågan hos CNTAs som en funktion av deras geometri och materialegenskaper. De fann att värmeledningsförmågan hos CNTA:er kan ökas avsevärt genom att öka diametern på nanorören och arrayens densitet. Men de fann också att värmeledningsförmågan minskar när längden på nanorören ökar.

Forskarna använde sin modell för att designa CNTA:er för användning i en mängd olika hotspot-applikationer, inklusive högeffektelektronik, solceller och bränsleceller. De fann att CNTA kan ge en betydande förbättring av värmeöverföringen jämfört med traditionella material, såsom koppar och aluminium.

Studien ger en färdplan för design och optimering av CNTA:er för användning i hotspot-applikationer. Genom att förstå de faktorer som påverkar värmeledningsförmågan hos CNTA:er kan ingenjörer designa material som uppfyller de specifika kraven för deras applikationer.

Studien publiceras i tidskriften Carbon.