การเลือกวัสดุฉนวนให้เหมาะสมสำหรับเครื่องทำความร้อนแบบ CNT
เมื่อคุณต้องการผลิตคาร์บอนนาโนทิวบ์ คุณจำเป็นต้องให้ค่าความแตกต่างของอุณหภูมิถูกต้องมากๆ การสร้างเครื่องทำความร้อนที่สามารถรับมือกับความร้อนสูงได้นั้นเป็นเรื่องหนึ่ง แต่ปัญหาที่แท้จริงก็คือเรื่องของวัสดุฉนวนนั่นเอง
หากมีรอยรั่วเพียงเล็กน้อยในชั้นฉนวน ก็อาจทำให้เกิดการลัดวงจรได้ ซึ่งอาจทำลายเครื่องมือทั้งหมดหรือทำลายคาร์บอนนาโนทิวบ์ได้เลย นี่เป็นปัญหาที่ไม่มีใครอยากเจอเลย
ไม่มีทางลัดในการทดสอบ
เราไม่ได้ทำการสุ่มตัวอย่างเพื่อทดสอบ เพราะมันมีความเสี่ยงสูงเกินไป แต่ทุกๆ คาร์บอนนาโนทิวบ์ที่เราผลิตขึ้นมา จะต้องผ่านการทดสอบความทนทานต่อแรงดันไฟฟ้าและค่าความต้านทานของวัสดุฉนวนก่อนที่จะออกจากโรงงานของเรา
หากเครื่องทำความร้อนถูกออกแบบมาสำหรับใช้กับแรงดันไฟฟ้าสูง มันก็ต้องสามารถรับมือกับแรงดันนั้นได้ นั่นคือกฎเกณฑ์ที่เราใช้ เพื่อไม่ให้เกิดปัญหาการลัดวงจรขึ้นมา
ทำไมเราถึงให้ความสำคัญกับรายละเอียดมากนัก
การสังเคราะห์คาร์บอนนาโนทิวบ์เป็นเรื่องที่ซับซ้อนมาก คุณต้องใช้สารตั้งต้นที่มีความไม่เสถียร และต้องทำงานในสภาพสุญญากาศสูง ในสภาพแวดล้อมแบบนี้ รอยรั่วเล็กๆ ในชั้นฉนวนไม่ใช่เพียงข้อบกพร่องเท่านั้น แต่ยังเป็นจุดที่อาจทำให้เกิดความล้มเหลวได้อีกด้วย
เราจึงพยายามหา “กระแสรั่ว” เพื่อให้แน่ใจว่าไฟฟ้าจะไหลเฉพาะในส่วนขององค์ประกอบที่ใช้ทำความร้อนเท่านั้น ไม่ควรมีการไหลไปยังส่วนอื่นๆ คุณต้องการเส้นทางไฟฟ้าที่สะอาดและน่าเชื่อถือ
การหาจุดสมดุล
ประเด็นก็คือ คุณไม่สามารถเพิ่มวัสดุฉนวนเข้าไปเพียงเพื่อให้มัน “ปลอดภัยขึ้น” ได้ หากชั้นฉนวนหนาเกินไป มันจะทำหน้าที่เหมือนผ้าห่มที่ช่วยลดการถ่ายเทความร้อนไปยังวัสดุที่ใช้ทำความร้อน
เราใช้เวลามากมายในการหาจุดสมดุลระหว่างความแข็งแรงของวัสดุฉนวนกับความสามารถในการถ่ายเทความร้อน โดยมีเป้าหมายเพื่อให้เครื่องทำความร้อนสามารถทำงานได้อย่างรวดเร็ว โดยไม่มีความเสี่ยงใดๆ
เคล็ดลับเล็กๆ น้อยๆ ก็คือ ต้องให้ขั้วต่อไฟฟ้าแน่นหนา แม้ว่าวัสดุฉนวนจะดีมากแค่ไหน แต่ก็อาจมีปัญหาได้ หากสภาพแวดล้อมไม่เหมาะสม ทำให้เกิดการลัดวงจรได้
เราสร้างเครื่องมือเหล่านี้ขึ้นมาเพื่อให้สามารถใช้งานได้จริงในห้องปฏิบัติการ การตรวจสอบวัสดุฉนวนของแต่ละชิ้นจะช่วยลดความเสี่ยงได้ คุณเพียงแค่เชื่อมต่อสายไฟ กดสวิตช์ แล้วมันก็จะทำงานได้เลย