Matrizes de nanotubos de carbono (CNTAs) são materiais promissores para uma variedade de aplicações, incluindo gerenciamento térmico, armazenamento de energia e eletrônica. No entanto, o desempenho dos CNTAs pode ser limitado pela sua elevada resistência térmica, o que pode impedir a transferência de calor. Num novo estudo, engenheiros da Universidade da Califórnia, Berkeley, mostraram como otimizar CNTAs para utilização em hotspots, onde a transferência de calor é crítica.

Os pesquisadores desenvolveram um modelo para prever a condutividade térmica dos CNTAs em função de sua geometria e propriedades do material. Eles descobriram que a condutividade térmica dos CNTAs pode ser significativamente aumentada aumentando o diâmetro dos nanotubos e a densidade do conjunto. No entanto, eles também descobriram que a condutividade térmica diminui à medida que o comprimento dos nanotubos aumenta.

Os pesquisadores usaram seu modelo para projetar CNTAs para uso em uma variedade de aplicações de hotspot, incluindo eletrônica de alta potência, células solares e células de combustível. Eles descobriram que os CNTAs podem proporcionar uma melhoria significativa na transferência de calor em relação aos materiais tradicionais, como cobre e alumínio.

O estudo fornece um roteiro para o projeto e otimização de CNTAs para uso em aplicações de hotspot. Ao compreender os fatores que afetam a condutividade térmica dos CNTAs, os engenheiros podem projetar materiais que atendam aos requisitos específicos de suas aplicações.

O estudo é publicado na revista Carbon.