Les «autoroutes de la chaleur» pourraient garder l'électronique au frais

Aug 16, 2023

À mesure que les appareils électroniques intelligents deviennent plus petits et plus puissants, ils peuvent générer beaucoup de chaleur, ce qui ralentit les temps de traitement et entraîne des arrêts soudains. Maintenant, dans ACS Applied Nano Materials, Les chercheurs utilisent un électrofilage approche pour produire un nouveau film nanocomposite. Lors de tests, le film a dissipé la chaleur quatre fois plus efficacement que des matériaux similaires, montrant qu’il pourrait un jour être utilisé pour garder l’électronique au frais.

L’électronique plus petite et plus intelligente a révolutionné de nombreux aspects de la vie, de la communication à la médecine. Mais la réduction des tailles signifie que ces appareils concentrent la chaleur dans des zones plus petites, ce qui peut entraîner des vitesses de calcul en retard et même forcer les appareils à s’éteindre complètement de manière inattendue pour éviter les dommages.

Pour dissiper cette chaleur, les chercheurs se tournent vers des matériaux nanocomposites contenant un polymère flexible et une charge thermoconductrice. Un moyen simple de fabriquer des nanocomposites consiste à électrofiler, dans lequel une solution de polymère et de charge est projetée hors d’une seringue à travers une buse chargée électriquement, formant des fibres qui s’accumulent en un film mince. Bien que simple, l’électrofilage à partir d’une solution unique, ou électrofilage uniaxial, rend difficile le contrôle des propriétés du matériau. Ainsi, Jinhong Yu, Sharorong Lu et leurs collègues ont utilisé une technique à deux solutions, appelée électrofilage coaxial, pour mieux contrôler la conception de la fibre et améliorer la dissipation thermique d’un nouveau nanocomposite.

Les chercheurs ont fabriqué une solution avec leur polymère sélectionné, l’alcool polyvinylique, et une solution séparée avec la charge thermoconductrice, un matériau nanodiamant, pour produire le nouveau nanocomposite. En installant une seringue de chaque solution sur une buse qui combinait les deux, les chercheurs ont fabriqué des fibres avec un noyau d’alcool polyvinylique et un revêtement en nanodiamant, plutôt qu’une distribution aléatoire des deux composants. Les chercheurs disent que les fibres enrobées agissent comme une « autoroute » pour diriger la chaleur, comme la circulation, le long et à travers les fibres tout au long du film. Lors des tests, les nouveaux matériaux dissipaient mieux la chaleur que ceux fabriqués avec la buse traditionnelle et étaient quatre fois plus conducteurs thermiquement que les nanocomposites précédemment rapportés. Les chercheurs disent que ces films pourraient un jour être utilisés pour garder de minuscules appareils électroniques travaillant dur tout en restant au frais.

Les auteurs remercient le financement du Key Laboratory of New Processing Technology for Nonferrous Metal & Materials et du Ministry of Education/Guangxi Key Laboratory of Optical and Electronic Materials and Devices.

- Ce communiqué de presse a été fourni par l’American Chemical Society