Полимерные волокна для охлаждения электроники

14.04.2014

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).

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.

<< Назад: Новые двигатели Toyota 15.04.2014

>> Вперед: Микросхема драйвера светодиодов Marvell 88EM8189 14.04.2014

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Почтовый космический корабль Arc 03.10.2025

Космические технологии становятся частью инфраструктуры, способной повлиять на логистику, медицину и даже военную сферу. Идея использовать орбиту как глобальный склад для срочных поставок звучала еще недавно как научная фантастика, но стартап Inversion пытается превратить ее в практическое решение. Компания Inversion появилась в начале 2021 года благодаря Джастину Фиаскетти и Остину Бриггсу, которые на тот момент были студентами Бостонского университета. Их замысел состоял в том, чтобы сделать возможной доставку грузов не только через спутниковые сети данных, но и в буквальном смысле - физических предметов. В основе лежит простая мысль: если космос обеспечивает доступ к любой точке Земли, то и грузы должны перемещаться тем же маршрутом. Уже за три года работы команда из 25 специалистов успела построить демонстрационный аппарат "Ray". Его запуск состоялся в рамках миссии SpaceX Transporter-12. Устройство весом 90 килограммов проверяло ключевые технологии Inversion, включая двухком ...>>

Лазерное обогащение урана 02.10.2025

Ядерная энергия остается одним из ключевых источников стабильного электричества, особенно для стран с растущими потребностями в энергоснабжении. Однако обеспечение бесперебойных поставок топлива для атомных станций требует современных технологий обогащения урана, которые одновременно эффективны и безопасны. Американская компания Global Laser Enrichment (GLE) делает значительный шаг в этом направлении, завершив масштабное тестирование лазерной технологии обогащения урана. Демонстрационная программа была проведена на объекте в Уилмингтоне, Северная Каролина. Тестирование технологии SILEX (Separation of Isotopes by Laser EXcitation), разработанной австралийской Silex Systems, стартовало в мае 2025 года и продлится до конца года. В ходе экспериментов компания планирует получить сотни фунтов низкообогащенного урана (LEU), который может быть использован в качестве топлива для атомных электростанций. GLE была создана в 2007 году для коммерциализации лазерных методов обогащения урана в С ...>>

Безлинзовая ИК-система 02.10.2025

Инфракрасные технологии занимают особое место в науке и технике. Они позволяют заглянуть туда, где человеческий глаз бессилен, - в темноту, сквозь дымку или туман, на значительные расстояния. Однако развитие этой области сдерживают дорогие и капризные камеры, требующие охлаждения и сложного обслуживания. Китайские исследователи предложили неожиданный выход: создание безлинзовой системы, которая превращает невидимое инфракрасное излучение в четкие изображения с помощью оптики нового поколения. В основе этой разработки лежит древняя идея "изображения через отверстие", о которой еще в IV веке до нашей эры писал философ Мо-цзы. Современные ученые пошли дальше и вместо физической дырочки сформировали оптическое отверстие прямо в нелинейном кристалле, используя сверхкороткие лазерные импульсы. Такое решение позволяет преобразовывать инфракрасное излучение в видимый свет, который без труда фиксируется обычными кремниевыми сенсорами. Руководитель проекта профессор Хэпинг Цзэн подчеркивае ...>>

Жара вызывает агрессию 01.10.2025

Животный мир чутко реагирует на изменения температуры, и в последние годы ученые все чаще обращают внимание на то, как жара влияет не только на физиологию, но и на поведение живых существ. Рост глобальных температур способен не только изменять экосистемы, но и формировать новые социальные модели у животных. Одним из тревожных проявлений оказывается рост агрессивности, который наблюдается у самых разных видов. В лаборатории Университета Юга в Сьюани, штат Теннеси, экологи наблюдали за чернобрюхими саламандрами Desmognathus amphileucus. Эти небольшие амфибии, обитающие в ручьях Аппалачей, продемонстрировали ярко выраженное территориальное поведение: они пытались кусать соперников и заставлять их покидать занятую территорию. Интересно, что у близкородственных видов - саламандры Окои и тритона - подобных реакций не зафиксировали. Это подчеркивает избирательность явления и его связь с особенностями конкретных организмов. Сходные результаты были получены и в экспериментах с другими вид ...>>

Случайная новость из Архива Отопление улицы 12.11.2005 Климат Германии мягче нашего, но и там зимой возникают большие проблемы с уборкой снега и льда с улиц. Фирма "Рэйлбетон" испытывает в городе Хемнице систему для обогрева автобусных остановок. В бетонную плиту, на которой стоит павильон остановки, в край тротуара и проезжей части вделаны змеевики, по которым прокачивается незамерзающая жидкость из скважины, пробуренной в земле. Глубина скважины зависит от площади, которую надо обогревать. Тепловой насос (устройство, способное концентрировать и перекачивать тепло оттуда, где его мало, туда, где его еще меньше) поддерживает температуру, достаточную для таяния. Датчики включают тепловой насос, когда температура бетона падает ниже нуля, и выключают после подъема температуры. Даже при сильном снегопаде тротуар в этом месте остается чистым. Более масштабный опыт намечен на зиму 2005/06 г. на большом количестве автобусных остановок Дрездена. Эксперимент должен показать, что дешевле - внедрять такие системы или убирать снег и лед обычными способами, с посыпанием солью.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025