納米金剛石構建的”熱能高速公路”使電子產品散熱效果提高四倍
隨著智能電子設備變得更小、更強大,它們會產生大量的熱量,導致處理時間變慢和突然關閉。現在,在ACS應用納米材料雜誌上,研究人員使用一種電紡方法來生產一種新的納米複合材料薄膜。在測試中,這種薄膜的散熱效率是類似材料的四倍,表明它有一天可以用來保持電子產品的冷卻。
更小、更智能的電子產品已經徹底改變了生活的許多方面,從通信到醫療。但是尺寸的縮小意味著這些設備將熱量集中在更小的區域,這可能導致計算速度落後,甚至迫使設備意外地完全關閉以防止損壞。
為了驅散這種熱量,研究人員正在轉向含有柔性聚合物和導熱填料的納米複合材料。製造納米複合材料的一個簡單方法是電紡。在這種方法中,聚合物和填料的溶液通過一個帶電的噴嘴從注射器中噴射出來,形成纖維,積聚成薄膜。雖然簡單,但從單一溶液電紡或單軸電紡難以控製材料的特性。因此,Jinhong Yu、Sharorong Lu和同事們使用了一種稱為同軸電紡的雙溶液技術,以更好地控制纖維設計並改善一種新納米複合材料的散熱。
研究人員用他們選定的聚合物聚乙烯醇製成一種溶液,用導熱填料(一種納米鑽石材料)製成另一種溶液,以生產新型納米複合材料。通過將每種溶液的注射器安裝在一個結合了這兩種溶液的噴嘴上,研究人員製造了具有聚乙烯醇核心和納米鑽石塗層的纖維,而不是這兩種成分的隨機分佈。研究人員說,塗層纖維就像一條”高速公路”,像交通一樣,在整個薄膜中沿著和穿過纖維引導熱量。在測試中,新材料的散熱效果比用傳統噴嘴製造的材料要好,其導熱性是以前報導的納米複合材料的四倍。這些薄膜有朝一日可用於保持微小的電子產品努力工作,同時保持冷卻。