الولايات المتحدة تطور تقنية رغوة الجرافيت للمساعدة في تبريد مصابيح LED

اخترع جيمس كليت، الباحث في قسم علوم وتكنولوجيا المواد بمختبر أوك ريدج الوطني التابع لوزارة الطاقة الأمريكية، تقنية تسمى رغوة الجرافيت. باستخدام هذه التقنية، يمكن الحصول على مادة رغوة الجرافيت، التي تساعد في تبريد مصابيح الإضاءة الثنائية (LED)، مما يتيح التحكم بشكل أكثر فعالية في حرارتها، وبالتالي إطالة عمرها وتقليل تكلفتها.

قال كليت: «في حين أن تقنية (رغوة الجرافيت) تعمل على خفض تكاليف أنظمة الإضاءة الثنائية، وتثبيتها وإطالة عمرها، فإنها يمكن أن تحل محل نفقات استبدال وصيانة معدات الإضاءة العادية، مما يوفر على المدن ملايين الدولارات سنويًا.» ويأمل أن تتمكن تقنية رغوة الجرافيت من توفير النفقات للعملاء.

بالمقارنة مع مواد التبريد التقليدية مثل النحاس المعدني والألمنيوم المعدني، تتميز رغوة الجرافيت المصنوعة بالتقنية الجديدة بالعديد من المزايا، مثل التوصيل الحراري العالي، والخفة في الوزن، وسهولة المعالجة. تمنح هذه الميزات مادة رغوة الجرافيت قدرة أفضل على التكيف في التصميم، مما يجعلها مادة تبريد أخف وأرخص وأكثر كفاءة لإضاءة الثنائيات الباعثة للضوء.

　　وفقًا للتقارير، فإن البنية البلورية الخاصة للجرافيت في رغوة الجرافيت هي المفتاح لقدرتها الممتازة على التوصيل الحراري. "الهيكل" الخاص بالبنية البلورية مليء بالجيوب الهوائية. وبالمقارنة بالجرافيت، فإن كثافة رغوة الجرافيت لا تتجاوز 25% من كثافة الجرافيت، مما يجعلها خفيفة الوزن نسبيًا. ويمكن للشبكة الفريدة من الأربطة في رغوة الجرافيت أن تبدد الحرارة من مصدر الحرارة بسرعة، مما يجعلها مادة تبريد مثالية.

　　بصفتها المنتج الرائد في مجال الإضاءة الموفرة للطاقة، أصبحت إضاءة الصمامات الثنائية الباعثة للضوء (LED) مستخدمة على نطاق أوسع نظرًا لانخفاض استهلاكها للطاقة، وصغر حجمها، وطول متوسط عمرها الافتراضي. كما أن الطلب على تطبيقاتها في مجالات مثل إضاءة الشوارع وإضاءة مواقف السيارات في تزايد مستمر.

　　تتخصص شركة LED أمريكا الشمالية في توفير منتجات الإضاءة بالصمامات الثنائية الباعثة للضوء (LED) للتطبيقات في القطاعات الحضرية والتجارية والصناعية. ولتحسين أداء إضاءة LED باستمرار وضمان موقع مواتٍ في المنافسة طويلة الأمد مع المنافسين، وقعت الشركة مؤخرًا اتفاقية تعاون تقني مع مختبر أوك ريدج الوطني لتقنية رغوة الجرافيت، وحصلت على حقوق استخدام هذه التقنية. وتخطط الشركة لاستخدام هذه التقنية لإنتاج رغوة الجرافيت واستخدامها للمساعدة في تبديد الحرارة من مكونات إضاءة LED من خلال التبريد السلبي.

　　تقع شركة LED أمريكا الشمالية داخل قاعدة حاضنة تجريبية تسمى «تكنولوجيا 2020» في مختبر أوك ريدج الوطني، وقد أقامت الشركة علاقة جيدة مع المختبر. وأوضح أحد مؤسسي الشركة، أندرو ويليامز، أن وجود الشركة كجار لمختبر أوك ريدج الوطني يتيح للشركة والباحثين في المختبر التعاون بشكل أكثر ملاءمة ووثوقًا لتحسين مواد رغوة الجرافيت وإضاءة LED.