การศึกษาเสนอรายละเอียดเกี่ยวกับการใช้สนามไฟฟ้าเพื่อปรับคุณสมบัติทางความร้อนของวัสดุเฟอร์โรอิเล็กทริก

งานวิจัยใหม่จาก North Carolina State University ชี้ให้เห็นถึงวิธีการใช้สนามไฟฟ้าเพื่อปรับเปลี่ยนคุณสมบัติทางความร้อนของวัสดุเฟอร์โรอิเล็กทริก ทำให้วิศวกรสามารถควบคุมการไหลของความร้อนผ่านวัสดุได้ วัสดุเฟอโรอิเล็กทริกถูกนำไปใช้งานที่หลากหลาย การไฟฟ้า ตั้งแต่อุปกรณ์อัลตราซาวนด์ไปจนถึงเทคโนโลยีการจัดเก็บหน่วยความจำJun Liu รองศาสตราจารย์กล่าวว่า "งานของเราที่นี่ถือเป็นความก้าวหน้าครั้งสำคัญเพราะเราทำงานกับตัวอย่างขนาดใหญ่และให้ข้อมูลโดยละเอียดเกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างประเภทของสนามไฟฟ้าที่ใช้กับวัสดุเฟอร์โรอิเล็กทริกและการตอบสนองต่อความร้อนในวัสดุ" Jun Liu รองศาสตราจารย์กล่าว ของวิศวกรรมเครื่องกลและการบินและอวกาศที่ NC State และผู้เขียนที่เกี่ยวข้องของการศึกษา "ในทางปฏิบัติ วิธีนี้ช่วยให้ผู้ใช้ปรับพฤติกรรมการระบายความร้อนของวัสดุได้โดยใช้สนามไฟฟ้าที่แตกต่างกัน โดยใช้ไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) หรือไฟฟ้ากระแสตรง (DC) ซึ่งเป็นการปูทางไปสู่การพัฒนาเทคนิคใหม่ในการจัดการการไหลของ ให้ความร้อนผ่านอุปกรณ์ต่างๆ” สำหรับงานนี้ นักวิจัยได้ทำงานร่วมกับวัสดุเฟอร์โรอิเล็กทริกที่เรียกว่า PMN-PT ซึ่งใช้ในเทคโนโลยีต่างๆ เช่น เซ็นเซอร์ แอคทูเอเตอร์ และอุปกรณ์อัลตราซาวนด์ เพื่อให้สะท้อนถึงสภาพความเป็นจริง นักวิจัยได้ทำงานกับตัวอย่างที่มีความหนา 2.5 มม. ที่อุณหภูมิห้อง สำหรับการศึกษานี้ นักวิจัยใช้สนามไฟฟ้าที่มีความแรงต่างกันกับวัสดุโดยใช้ทั้งแหล่งไฟฟ้ากระแสสลับและไฟฟ้ากระแสตรง ตัวแปรอื่นๆ ในการทดสอบคือความถี่ของกระแสไฟฟ้าและระยะเวลาที่วัสดุสัมผัสกับสนามไฟฟ้า จากนั้น นักวิจัยได้ใช้วิธีการต่างๆ เพื่อวัดว่าคุณสมบัติทางความร้อนของตัวอย่างแต่ละตัวอย่างเปลี่ยนแปลงไปตามสภาพสนามไฟฟ้าที่แตกต่างกันอย่างไร นักวิจัยพบว่าตัวแปรทั้งสี่ ได้แก่ ความแรงของสนามไฟฟ้า ไม่ว่าจะเป็น AC หรือ DC เวลาและความถี่ มีบทบาทในการที่สนามไฟฟ้าเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางความร้อนของวัสดุ Ankit Negi, Ph.D. กล่าวว่า "การมีความเข้าใจโดยละเอียดว่าตัวแปรทั้งสี่ตัวมีอิทธิพลต่อคุณสมบัติทางความร้อนของวัสดุอย่างไร ทำให้เราสามารถควบคุมพฤติกรรมทางความร้อนของวัสดุได้อย่างมีนัยสำคัญทางวิศวกรรม" นักศึกษาที่ NC State และผู้เขียนบทความวารสารเกี่ยวกับการศึกษาคนแรก Liu กล่าวว่า "เราหวังว่าจะสร้างความเข้าใจในรายละเอียดที่คล้ายกันเกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างสนามไฟฟ้าและลักษณะทางความร้อนของวัสดุเฟอร์โรอิเล็กทริกอื่นๆ "และเราเปิดรับความร่วมมือว่างานนี้สามารถแจ้งการพัฒนาแอปพลิเคชันใหม่ได้อย่างไร"