Bahan termal baru dapat meningkatkan kecepatan pengisian kendaraan listrik hingga lima kali lipat

Baru-baru ini, para ilmuwan dari Fraunhofer Institute di Jerman berhasil mengurangi beban termal pada komponen elektronik menggunakan film berlian ultra tipis dan berpotensi meningkatkan kecepatan pengisian kendaraan listrik hingga lima kali lipat. Kunci dari terobosan teknologi ini terletak pada konduktivitas termal dan sifat isolasi berlian yang sangat baik.

Seperti yang diketahui, panas merupakan dampak samping dari pengoperasian perangkat elektronik, namun panas yang berlebihan dapat merusak komponen bahkan menimbulkan bahaya keselamatan. Oleh karena itu, pembuangan panas selalu menjadi pertimbangan penting dalam desain produk elektronik. Unit pendingin tradisional biasanya menggunakan bahan tembaga atau aluminium, tetapi bahan tersebut juga merupakan konduktor yang baik sehingga memerlukan isolasi tambahan untuk isolasi.

Berlian adalah bahan unik yang menggabungkan konduktivitas termal yang sangat baik (bermanfaat untuk pembuangan panas) dan isolasi listrik (menghindari korsleting). Ini dapat diproses menjadi jalur konduktif, yang secara efisien dapat mentransfer panas ke heat sink tembaga. Sementara itu, karena fleksibilitas dan kemandirian nanofilm berlian, nanofilm berlian dapat ditempatkan di mana saja pada komponen atau pelat tembaga, dan bahkan langsung diintegrasikan ke dalam sirkuit pendingin.

Dulu, ketebalan heatsink berlian biasanya melebihi 2 milimeter dan sulit untuk disesuaikan dengan komponennya. Nanofilm berlian baru hanya setebal 1 mikrometer dan memiliki fleksibilitas yang baik. Hanya perlu sedikit dipanaskan hingga 80 derajat Celcius agar dapat menempel kuat dengan komponen elektronik. Tim peneliti menyiapkan nanofilm ini dengan menumbuhkan film berlian polikristalin pada wafer silikon, kemudian mengupas dan mengetsa lapisan berlian tersebut.
Para peneliti memperkirakan bahwa nanofilm berlian dapat mengurangi beban termal komponen elektronik hingga 10 kali lipat, sehingga secara signifikan meningkatkan masa pakai dan efisiensi energi perangkat secara keseluruhan. Selain itu, jika teknologi ini diterapkan pada sistem pengisian daya, juga dapat meningkatkan kecepatan pengisian daya kendaraan listrik hingga lima kali lipat.