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

May 10, 2023

À mesure que les appareils électroniques intelligents deviennent plus petits et plus puissants, ils peuvent générer beaucoup de chaleur, ce qui entraîne des temps de traitement plus lents et 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, ce qui montre qu'il pourrait un jour être utilisé pour refroidir les appareils électroniques.

L'électronique plus petite et plus intelligente a révolutionné de nombreux aspects de la vie, de la communication à la médecine. Mais des tailles réduites signifient 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 tout dommage.

Pour dissiper cette chaleur, les chercheurs se tournent vers des matériaux nanocomposites contenant un polymère souple et une charge thermoconductrice. Un moyen simple de fabriquer des nanocomposites est l'électrofilage, 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 seule solution, 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 créé 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 ajustant une seringue de chaque solution sur une buse combinant les deux, les chercheurs ont fabriqué des fibres avec un noyau d'alcool polyvinylique et un revêtement de nanodiamant, plutôt qu'une distribution aléatoire des deux composants. Les chercheurs disent que les fibres enduites agissent comme une "autoroute" pour diriger la chaleur, comme le trafic, le long et à travers les fibres à travers le 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 signalés. Les chercheurs disent que ces films pourraient un jour être utilisés pour faire fonctionner de minuscules appareils électroniques tout en restant au frais.

Les auteurs reconnaissent 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