KAIST nâng cao hiệu suất truyền nhiệt lên 5,5 lần nhờ 'khuyết tật nano'

Một công nghệ mới đã được phát triển giúp tăng hiệu suất truyền nhiệt lên tới 5,5 lần bằng cách làm cho giọt nước dễ dàng bám vào và rơi nhanh hơn. Công nghệ này dự kiến sẽ được ứng dụng để nâng cao hiệu suất năng lượng cho các nhà máy điện và thiết bị khử muối, cũng như cải thiện khả năng làm mát của các thiết bị điện tử.

Hàn Quốc, ngày 23 tháng 8 năm 2026, Viện Khoa học và Công nghệ Hàn Quốc (KAIST) cho biết, nhóm nghiên cứu do Giáo sư Nam Young-seok thuộc Khoa Kỹ thuật Cơ khí và Giáo sư Lim Seong-gap thuộc Khoa Kỹ thuật Hóa sinh dẫn dắt đã phát triển một công nghệ nâng cao hiệu suất truyền nhiệt trong quá trình ngưng tụ bằng cách điều chỉnh độ dày và cấu trúc của màng phủ polymer.

Ngưng tụ là hiện tượng hơi nước chuyển thành nước. Công nghệ này được ứng dụng trong việc chuyển đổi hơi nước thành nước trong các nhà máy điện, sản xuất nước ngọt từ nước biển, và làm mát cho các thiết bị điện tử. Hiệu suất truyền nhiệt trong quá trình ngưng tụ phụ thuộc vào tốc độ mà nước được loại bỏ khỏi bề mặt.

Công nghệ hiện tại gặp phải hạn chế khi tạo ra bề mặt thô để tăng số lượng giọt nước, nhưng lại khiến giọt nước khó rơi. Ngược lại, nếu bề mặt được làm nhẵn, số lượng giọt nước sẽ giảm.

Nhóm nghiên cứu đã giải quyết vấn đề này bằng cách sử dụng các cụm nano mà trước đây được coi là khuyết tật trong màng polymer. Họ đã sử dụng phương pháp lắng đọng hơi hóa học với chất xúc tác (iCVD) để tạo ra màng polymer mỏng, cho phép hình thành các cụm nano. iCVD là công nghệ tạo ra màng polymer mỏng bằng cách lắng đọng nguyên liệu ở trạng thái khí lên bề mặt, có ưu điểm là có thể phủ đều lên các bề mặt có hình dạng phức tạp.

Các cụm nano được hình thành đóng vai trò như "vị trí hạt giống" cho sự hình thành giọt nước. Kết quả là, trên màng polymer mỏng, số lượng giọt nước tạo ra gấp khoảng 3 lần so với màng dày.

Nhóm nghiên cứu đã áp dụng xử lý nhiệt để giảm lực bám dính trên bề mặt. Họ điều chỉnh độ dày của màng polymer để tăng cường sự hình thành giọt nước và đồng thời tăng tốc độ loại bỏ giọt nước nhờ xử lý nhiệt.

Khi nhóm nghiên cứu áp dụng màng polymer này lên ống đồng trong các thiết bị ngưng tụ thực tế, họ đã ghi nhận hiệu suất truyền nhiệt cao hơn khoảng 5,5 lần so với bề mặt đồng thông thường và hơn 50% so với bề mặt phủ chống nước hiện có.

Giáo sư Nam cho biết: "Điều quan trọng là chúng tôi đã sử dụng cấu trúc nano, vốn được coi là khuyết tật, như một yếu tố hỗ trợ trong việc tạo ra giọt nước" và ông cũng cho biết thêm: "Công nghệ này có thể được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực năng lượng và môi trường, bao gồm cả các bộ trao đổi nhiệt công nghiệp, nhờ khả năng phủ mỏng và đồng đều trên các bề mặt phức tạp."



* Bài viết này được dịch tự động bằng AI.

• #màng phủ polymer
• #hiệu suất truyền nhiệt
• #công nghệ ngưng tụ