13832

بررسي قابليت غشاهاي نانوفلوئيديكي در كنترل گرمايش ژول

1402

دكتر سيد نظامالدين اشرفيزاده

غشاهاي نانوسيال از نانوكانالهايي تشكيل شدهاند كه يونها و مولكولهاي خاص را به صورت گزينشي عبور ميدهند و كاربردهاي گستردهاي در زمينههاي مختلفي مانند تصفيه آب و ذخيره و تبديل انرژي دارند. برقراري جريان الكتريكي در مواد رسانا منجر به توليد گرمايي موسوم به گرماي ژول ميشود كه ميتواند بر عملكرد كلي ريزسامانهها تاثير بگذارد. افزايش دماي ناشي از اين پديده، علاوه بر اتلاف انرژي، ميتواند سبب آسيب به قطعات حساس و نمونههاي زيستي گردد؛ بنابراين مديريت حرارتي در اين سامانهها به منظور جلوگيري از تجمع گرما اهميت زيادي پيدا ميكند. اين مطالعه قابليتهاي غشاهاي نانوسيال را به منظور كنترل گرمايش ژول كه پديده مهمي در عملكرد و پايداري سامانههاي نانوسيال است، بررسي ميكند و همچنين به تاثير اين پديده بر جريانهاي الكتروسينتيكي چون الكترواسمز و الكتروفورز ميپردازد. بر اساس ويژگيهاي منحصر به فرد نانوكانالها مانند نسبت سطح به حجم بالا و گزينشپذيري يوني، مكانيسمها و روشهايي بررسي ميشود كه در طي آن، غشاهاي نانوسيال ميتوانند به طور موثر گرما را از طريق مواردي چون جريانهاي الكتروسينتيكي و يا اثرهاي خنككننده موضعي دفع كنند. يافتهها حاكي از آن است كه بهينهسازي طراحي و تركيب مواد اين غشاها ميتواند مديريت حرارتي را در كاربردهايي مانند نمكزدايي، تبديل انرژي و سنجش زيستي به طور قابل توجهي بهبود بخشد. علاوه بر اين، ارزيابي عملكرد حرارتي غشاهاي نانوسيال تحت شرايط ميدانهاي الكتريكي متفاوت به منظور كنترل و كاهش گرماي ژول مورد بررسي قرار گرفته است. همچنين با توجه به پيشرفتهاي گسترده در زمينه نانو، ميتوان از مواد جديد با خواص حرارتي بهتر نيز به عنوان يكي از راهكارهاي موثر به منظور كنترل گرماي توليد شده بهره برد. اين تحقيق يك درك اساسي از تاثير متقابل بين پديدههاي انتقال نانوسيال و تنظيم حرارتي ارائه ميدهد و راه را براي دستگاههاي نانوسيال پيشرفته با عملكرد و قابليت اطمينان بالاتر هموار ميكند.

9/30/2024 12:00:00 AM

83977

1403/07/17

Investigating the Capability of Nanofluidic Membranes in Joule Heating Control

گرمايش ژول , غشاهاي نانوسيال , الكترواسمز , الكتروفورز , الكتروسينتيك

Joule heating , Nanofluidic membranes , Electroosmosis , Electrophoresis , Electrokinetic