การประยุกต์ใช้สีนำไฟฟ้าจากคาร์บอนนาโนในด้านวิศวกรรม เพื่อการให้ความร้อนแก่พื้นผิว

การประยุกต์ใช้สีนำไฟฟ้าจากคาร์บอนนาโนในด้านวิศวกรรม เพื่อการให้ความร้อนแก่พื้นผิว

การทำให้พื้นผิวขนาดใหญ่ร้อนขึ้นด้วยสีคาร์บอนนาโน

ลองจินตนาการดูสิว่า คุณสามารถเปลี่ยนพื้นผิวแบนๆ เกือบทุกชนิดให้กลายเป็นเครื่องทำความร้อนได้เพียงแค่ทาสีลงไปเท่านั้น นั่นคือสิ่งที่เรากำลังทำอยู่ในตอนนี้ เรานำคาร์บอนนาโนทิวบ์หรือกราฟีนมาผสมกับสารยึดเกาะชนิดโพลิเมอร์ จากนั้นก็ทาส่วนผสมนั้นลงบนพื้นผิว เมื่อเชื่อมต่อกับแหล่งพลังงาน โครงข่ายคาร์บอนนี้ก็จะเริ่มทำงาน และพื้นผิวทั้งหมดก็จะร้อนขึ้น

การควบคุมอุณหภูมิ

สิ่งที่ยากก็คือ ความหนาของสีมีผลต่อการทำงานของเครื่องทำความร้อน หากทาสีบางเกินไป ความต้านทานก็จะสูงขึ้น ซึ่งหมายความว่าคุณจะต้องเพิ่มแรงดันไฟฟ้าเพื่อให้ได้อุณหภูมิที่ต้องการ แต่ก็ต้องระวังด้วย เพราะหากทาสีบางเกินไป ก็อาจเกิดจุดร้อนขึ้นได้ หรือในกรณีที่แย่กว่านั้น สีอาจไหม้ได้เลย คุณต้องการให้กระแสไฟฟ้าไหลอย่างสม่ำเสมอทั่วพื้นผิว ไม่ใช่รวมตัวกันที่จุดใดจุดหนึ่งจนทำให้พื้นผิวเสียหาย

การเลือกวัสดุ

เราสามารถนำสีนี้มาใช้กับกระจก โลหะ หรือพลาสติกได้ แต่คุณต้องระวังสารยึดเกาะด้วย เนื่องจากสีเหล่านี้มักใช้สารอะคริลิกหรือเอปอกซี่เป็นส่วนประกอบ ดังนั้นเมื่อพื้นผิวร้อนเกินไป สารยึดเกาะก็จะอ่อนแอลง และสีก็จะเริ่มลอกหรือแตก นอกจากนี้ การสั่นสะเทือนก็อาจทำให้เกิดปัญหาได้เช่นกัน หากสีกับพื้นผิวที่มันยึดเกาะอยู่มีอัตราการขยายตัวที่แตกต่างกัน สุดท้ายก็จะแยกออกจากกันได้

ข้อดีและข้อเสียในการใช้งานจริง

เมื่อพูดถึงการเชื่อมต่อสายไฟ คุณมีทางเลือกมากมาย เช่น การใช้เอปอกซี่ที่มีเงินเป็นส่วนประกอบ หรืออาจใช้คลัมป์กลไกแทนก็ได้ สิ่งที่ดีที่สุดก็คือ คุณไม่ต้องมากังวลเรื่องสายไฟที่มีขนาดใหญ่และน่ารำคาญอีกต่อไป คุณจะได้ความร้อนที่สม่ำเสมอทั่วพื้นผิว แต่ก็ไม่ใช่ว่ามันจะทำงานได้ทันที คุณจำเป็นต้องมีแหล่งพลังงานที่มั่นคง และตัวควบคุม PID ที่ดี เพื่อไม่ให้อุณหภูมิสูงเกินไปจนทำให้วัตถุเสียหาย