إن الطائرات الكهربائية المتجهة إلى التفكيك والهبوط هي التي تستعد لإعادة تحديد التنقل الحضري، وتوفر السفر السريع والهادئ والخالي من الانبعاثات عبر المدن المكتظة، ومع تسارع التنمية نحو الانتشار التجاري، فإن أحد أكثر التحديات الهندسية إلحاحا هو الإدارة الحرارية في نظم الطاقة التي تروج لهذه الطائرات، كما أن كثافة الطاقة العالية اللازمة للقفز والرحلات البحرية والهبوط تولد حرارة شديدة يجب أن تُزعزعزعزعزعها

الطلب الحراري على نظم الطاقة الإلكترونية

وتمارس طائرات الإي فيتوبل ظروفا تدفع الإدارة الحرارية التقليدية إلى نقطة الانهيار، إذ إن أجهزة الكهرباء الالكترونية - المتحولون والمتحكمون بالسيارات - تتعامل مع التيارات التي يمكن أن تتجاوز مئات الأمبيرات، ولا سيما أثناء الإقلاع الرأسي والهبوط عند ارتفاع الطلب على الدفع، ولا يمكن أن تؤدي عبوات البطارية، أو عبوات النسيج المتطورة أو الكيمياء الناشئة ذات الصل الصلب، إلى زيادة حرارة كبيرة أثناء فترات التك الحديدية وزيت المتسارعة.

:: إن المجرى الحراري في البطاريات، والتسخين المفرط للمترجمين الثنائيي القطب المزروعين في اللافقاريات، وإلغاء لوحات الدوائر المطبوعة، هي مخاطر حقيقية، وقد وضعت إدارة الطيران الاتحادية ووكالة سلامة الطيران التابعة للاتحاد الأوروبي معايير صارمة لإصدار الشهادات للسلوك الحراري، مما يتطلب أن تحتفظ نظم الطاقة بدرجات حرارية مأمونة تتجاوز 400 درجة حرارة في جميع ظروف الطيران، بما في ذلك الفشل

الابتكارات المادية لتعزيز تداول الحرارة

ويستكشف الباحثون والمصنّعون مجموعة من المواد المتقدمة التي تُعزز الممتلكات المادية الفريدة لتحريك الحرارة بعيدا عن المكونات الحرجة بكفاءة أكبر، وتتراوح هذه المواد بين أجهزة الكربون فوق البنفسجية والمركبات المُهندسة التي تُسجِّل تغير المرحلة أو إجراءات الكبسولة.

Graphene and Graphene-Based Composites

(أ) إن إنتاج مادة " غراف " (G-F) من نوع " (Ga-T) " (Gr-T) " (Ga-F) " ، وهو عبارة عن " خام-F-T " ، وهو ما يُستخدم في هذا المجال، وهو ما يُستخدم في هذا المجال.

Carbon Nanotubes (CNTs)

كما أن الظواهر النانوية التي تباع في شكل خليوي مع جدران من الغرافينيين - توفر أيضاً سلوكاً حرارياً استثنائياً، حيث تصل أساليب النيتروز الفردية ذات الجدران إلى قيم تقارب 500 3 دبليو/م. ك. وفي شكل عظمي، يمكن استخدام صفائف النيتروجين والبطاطس كوصلات حرارية ثابتة أو كمشغلات في التر.

المواد الماسية

(ب) الماس الاصطناعي، الذي ينتجه رسم البخار الكيميائي، له قدرة على التصريف الحراري تتجاوز 000 2 من الألف من الألف من الألف من الألف من الألف من الألف من الألف من الألف من الألف من السائل، بالإضافة إلى خصائص العزل الكهربائي الممتازة، فإن مواضع الدايود من الماس المحتوية على مقياس متعدد الأطراف (المقياس المقياس) هي عوامل مؤثرة في الحجم التراكمي.

مواد تغير المرحلة

ويمكن أن تستوعب المواد المستخدمة في تغيير المسار نهجاً مختلفاً: بدلاً من مجرد إجراء الحرارة، فإنها تستوعبه أثناء مرحلة الانتقال من الصلب إلى السائل، وذلك بإدماج مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور في مجموعات البطاريات أو أجهزة الإلكترونيات، يمكن للمهندسين أن يخلقوا خلايا حرارية متراكمة ترتفع فيها الحرارة، مثل ارتفاع درجة الحرارة عند درجة الحرارة عند الولادة: 20 نقطة مئوية.

الأطر المعدنية - التنظيمية

أما الأطر الميكانيكية للغاز فهي فئة من المواد البلورية المسموعة التي تبلغ مساحتها السطحية الداخلية الهائلة، حيث تصل إلى 000 7 متر مربع للغرام الواحد، بينما تُدرس أساساً لتخزين الغازات وتحفيزها، فإن الأشعة المفلورة تُستكشف الآن للإدارة الحرارية نظراً لقدرتها على نقل الحرارة بسرعة من خلال شبكاتها الشائكة، وجزئات اليأس التي تُبعد حرارة.

السائل المميت ذو الوجه الحراري

وتحتوي المواد الكيميائية (السائلة) (مثل الجاليوم والزجاج والزجاج) على السكك الحديدية (السائلة) على مواد حرارية أكثر من 30 كيلو متراً في الدولة السائلة، وهي عوامل تتجاوز بكثير من الشحوم الحرارية التقليدية (0.5 إلى 5 كيلو متر مربع).

معايير الأداء والاختيار المقارنة

وتتوقف عملية اختيار المواد الصحيحة على التحدي الحراري المحدد في نظام الطاقة الكهربائية في منطقة المحيط الأطلسي، فبالنسبة للانتشار المستمر للحرارة على مناطق كبيرة، فإن الأفلام الغرافية أو مواسير الماس التي تستخدم في الأشعة السينية توفر أعلى سمات السلوك، ولكن على أساس أقساط التكلفة، ولإلغاء اختبارات الوصل بين متحولين للغاز الحراري ومصفوفات التراكم الحراري التي توفر أدنى درجة من الحرارة.

تحديات التكامل والقدرة على التصنيع

إن النجاحات على نطاق حركة المركبات لا تترجم تلقائيا إلى خطوط الإنتاج، إذ أن العديد من هذه المواد الناشئة - ولا سيما الرسوم البيانية، والمركبات العضوية الثابتة، والماسات السائلة ذات الصبغة الاصطناعية - تتطلب معدات متخصصة وظروفاً عملية مجهزة باهظة التكلفة، ويجب أن ترتفع التكاليف، كما أن هناك تقدماً في تحديد مواقع الماس المزودة بأجهزة بحثية صغيرة قادرة على تركيب نماذج إنتاج مركبة من 4 إلى 1 إلى 1

توجيهات البحوث المستقبلية

(أ) يمكن أن تؤدي عدة اتجاهات واعدة إلى زيادة تحسين الإدارة الحرارية للمركبات الإلكترونية، ومن بينها تطوير نظم إدارة حرارية مختلطة [[FLT:] تشمل مواد متعددة في مجموعة متكاملة من أنواع الطاقة، مثل جلدة من الأشعة المركبة الملتوية حول وحدة من أجهزة التحكم في الحرارة، مع وجود عوامل مؤثرة في الحرارة في نفس الوقت.

ويستمر تقارب علوم المواد، والهندسة الفضائية الجوية، والابتكار في مجال التصنيع، في تحويل هذه المواد ذات الأداء العالي من الفضول المختبرية إلى عناصر عملية، حيث أن مطوري النظام الإلكتروني للتحليلات الإلكترونية سيدخلون في مرحلة التصديق والإنتاج، فإن القدرة على إدارة الحرارة بفعالية ستكون عاملا حاسما في سلامة المركبات، والنطاق، والتكاليف التشغيلية.