Zwiększanie wydajności urządzeń elektronicznych wiąże się z coraz większą emisją ciepła, generowanego przez nie podczas pracy. Może to prowadzić do spowolnienia czasu przetwarzania danych, nagłych wyłączeń czy nawet uszkodzeń. Ważnym aspektem projektowania urządzeń i systemów elektronicznych stają się skuteczne sposoby ich chłodzenia. Przy ogólnym trendzie zmniejszana wielkości urządzeń elektronicznych skuteczne sposoby chłodzenia wymagają nowatorskich rozwiązań.

Aby rozproszyć to ciepło, naukowcy z Amerykańskiego Towarzystwa Chemicznego zwrócili się ku materiałom nanokompozytowym, zawierającym elastyczny polimer i wypełniacz przewodzący ciepło.

Prostym sposobem wytwarzania nanokompozytów jest elektroprzędzenie, w którym roztwór polimeru i wypełniacza jest wyrzucany ze strzykawki przez naładowaną elektrycznie dyszę, tworząc cienkie włókna. Technologia elektroprzędzenia cieszy się dużym zainteresowaniem ze względu na jej wyjątkowe zalety w konstruowaniu ciągłych nanowłókien.

W nowym badaniu naukowcy stworzyli materiały przy użyciu jednoosiowego i współosiowego elektroprzędzenia z włókien kompozytowych. Jeden materiał miał rdzeń z polialkoholu winylowego, drugi - z powłoką nanodiamentową. Wytworzony w ten sposób materiał rozpraszał ciepło cztery razy wydajniej niż inne podobne materiały.

Wyniki tego eksperymentu dostarczyły dowodów na celowość zastosowania technologii elektroprzędzenia do wytwarzania kompozytów o wysokiej przewodności cieplnej. Naukowcy wykazali również, że te materiały mogą być stosowane jako zewnętrzna warstwa elementów elektronicznych w celu przyspieszenia ich chłodzenia, co usprawni ich pracę i wydłuży żywotność.

Badanie zostało opisane w czasopiśmie „ACS Applied Nano Materials”. (PAP)

Tomasz Szczerbicki

szt/ bar/