Chodzi o chłodzenie elektroniki, co okazało się na tyle kuszącą perspektywą, że zainteresowanie taką technologią wyraziły nawet Siły Powietrzne Stanów Zjednoczonych. Jak wyjaśnia jeden z ekspertów zajmujących się badaniami w tej sprawie, Patrick Hopkins, w czasie pobytu w będącej próżnią przestrzeni kosmicznej lub zawierającej niewielkie ilości powietrza górnej atmosferze możliwości z zakresu chłodzenia są bardzo ograniczone.
Czytaj też: Energia jest magazynowana tanio i wydajnie. To zasługa tego zaskakująco prostego akumulatora
Elektronika szybko się tam nagrzewa, a powierzchnia ładunkowa jest w przypadku lotów kosmicznych na tyle ograniczona, że w grę nie wchodzi zabieranie dodatkowego chłodziwa. Trzeba było więc opracować nowatorskie podejście. Wierząc w możliwość powodzenia przedsięwzięcia prowadzonego przez Hopkinsa, Siły Powietrzne zainwestowały w jego laboratorium ExSiTE (Experiments and Simulations in Thermal Engineering) 750 tysięcy dolarów. Fundusze te mają pozwolić na opracowanie urządzenia chłodzącego wykorzystującego plazmę.
Oczywiście pojawia się pytanie: dlaczego to właśnie plazma miałaby być odpowiedzią na problem, jakim jest przegrzewanie się elektroniki w warunkach próżni bądź bliskich próżni? Obecnie w takich przypadkach stosuje się płyty do odprowadzania ciepła z wrażliwych systemów. Jako że elektronika staje się coraz bardziej zaawansowana, to konieczne okazuje się opracowanie skuteczniejszych rozwiązań opisywanego problemu.
Plazma, choć w ostatecznym rozrachunku podgrzewa materiały, z którymi ma kontakt, to początkowo może na krótki czas doprowadzać do spadku temperatur
Gorąca plazma może zawierać przepis na sukces. Jak się okazuje, gdy wchodzi ona w interakcje z daną powierzchnią, to najpierw przez bardzo krótki czas ją chłodzi, by później zacząć ją ogrzewać. Aby się o tym przekonać, Hopkins i jego współpracownicy skierowali fioletowy impuls plazmy przez igłę zamkniętą w ceramicznym izolatorze, by później trafić w złotą płytkę. Jak piszą na łamach ACS Nano, pomiary temperatury wykazały, że w miejscu uderzenia plazmy faktycznie doszło do początkowego obniżenia mierzonych wartości.
Ważne było zrozumienie, dlaczego tak w ogóle się stało. Aby uzyskać odpowiedzi na te palące pytania, członkowie zespołu badawczego skorzystali z mikroskopów i tzw. termometrii optycznej z rozdzielczością czasową. W ten sposóby zyskali możliwość pomiaru współczynnika odbicia światła w oparciu o temperaturę na powierzchni. Jak wykazały ekspertyzy, to obecność ultracienkiej warstwy węgla i cząsteczek wody na powierzchni płytki doprowadziła do początkowego spadku temperatury.
Czytaj też: Czy zużyte akumulatory samochodów elektrycznych mają jeszcze jakąś wartość?
Co istotne, taki efekt utrzymuje się przez kilka mikrosekund, ale i tak mógłby zostać wykorzystany do chłodzenia urządzeń wykorzystywanych w kosmosie. Obecnie trwają natomiast testy, które mogłyby wykazać, czy zastosowanie innych materiałów zapewni dłuższy od dotychczasowego efekt chłodzenia.
