Физики создали уникальный термополимер для охлаждения электроники
Американские физики создали особенные теплопроводящие волокна на базе полимера политиофена, каковые не уступают по своим особенностям лучшим маркам «термопаст» и каковые возможно применять для охлаждения электроники либо деталей машин, говорится в статье в издании Nature Nanotechnology.
«Полимеры в большинстве случаев не рассматривают в качестве базы для термоинтерфейсов, поскольку они разлагаются при больших температурах. Но политиофен уже употребляется при производстве высокотемпературных солнечных электроники и батарей. Мы воспользовались тем фактом, что это соединение устойчиво к действию тепла из-за характера связей между его молекулами», — заявил Баратунде Кола из Технологического университета Джорджии в Атланте (США).
Как отмечают его коллеги и Кола,
хаотичное размещение личных молекулярных «нитей» в полимеров есть одной из обстоятельств того, из-за чего они не хорошо выполняют тепло. Это связано с тем, что запутанность молекул мешает распространению так называемых фононов — квазичастиц колебаний, переносящих тепловую энергию в жёстких телах.
Авторы статьи решили эту проблему при помощи особенной методики выращивания нитей политиофена, благодаря которой большинство них будут направлены в одну сторону и тем самым не будут мешать перемещению фононов.
По данной методике ученые помещают раствор одиночных молекул тиофена в электрохимическую ванну из пористого алюминия, где он смешивается с соединением бора, этилового эфира и фтора.
В то время, когда через эту смесь пропускается ток, то одиночные молекулы тиофена соединяются между собой, образуя нити, прекрасно проводящие тепло.
Согласно расчетам физиков, их
волокна в 20 раз лучше выполняют фононы, чем простой политиофен и их теплопроводность сопоставима с лучшими современными термоинтерфейсами.
Помимо этого, политиофеновые нити возможно «размазать» весьма узким слоем по охлаждающей поверхности и они не теряют собственных особенностей при долгом нагреве до больших температур, что выгодно отличает их от хороших «термопаст».
