Американским физикам удалось создать особые теплопроводящие волокна на основе полимера политиофена, не уступающие по своим свойствам лучшим термопастам. Такие волокна можно применять для охлаждения электроники или автомобильных деталей. Об этом рассказывается в статье издания Nature Nanotechnology.
«Полимеры, как правило, не рассматривают в качестве основы для термоинтерфейсов, поскольку при высоких температурах они разлагаются. Но политиофен уже используется при производстве электроники и высокотемпературных солнечных батарей. Мы воспользовались тем, что это соединение обладает устойчивостью к воздействию тепла благодаря характеру связей между его молекулами», – говорит Баратунде Кола, сотрудник Технологического института Джорджии в Атланте (США).
 |
Фото: Virendra Singh
По мнению Кола и его коллег, одна из причин плохой теплопроводности полимеров – хаотичное расположение внутри них индивидуальных молекулярных «нитей». Из-за запутанности молекул плохо распространяются т.н. фононы – квазичастицы колебаний, переносящих в твердых телах тепловую энергию.
Американские физики решили эту проблему благодаря использованию особой методики выращивания нитей политиофена, которая позволила направить почти все нити в одну сторону, благодаря чему не возникает преград для движения фононов. В соответствии со своей методикой ученые поместили в электрохимическую ванну из пористого алюминия раствор одиночных молекул тиофена. В этой ванной раствор смешивается с соединениями фтора, бора и этилового эфира.
Если через эту смесь пропустить электрический ток, то одиночные молекулы тиофена объединяются в нити, который хорошо проводят тепло. Согласно расчетам ученых, их волокна проводят фононы в 20 раз лучше, нежели обычный политиофен. Теплопроводность волокон можно сравнить с лучшими современными термоинтерфейсами. При этом политиофеновые нити могут быть «размазаны» по охлаждаемой поверхности очень тонким слоем. Если их подвергать длительному нагреву до высоких температур, они не теряют своих свойств, чем выгодно отличаются от классических термопаст.
Читайте также:
«Электронная кровь» IBM будет охлаждать и питать процессоры
Сингапурские физики впервые создали лазерный кулер для электроники
Для лучшего охлаждения кристаллов придуман композит меди и графена
Алмазный теплоотвод для РЧ-кристаллов GaN-на-SiC
Применение теплорассеивающих пластмасс для охлаждения LED-кристаллов
Обеспечение эффективного отвода тепла
Разработанный в России суперкомпьютер с жидкостным охлаждением бьет рекорды энергоэффективности
Охлаждающий полимер
Источник: Nature Nanotechnology