Физики создали уникальный "термополимер" для охлаждения электроники

Американские физики создали особые теплопроводящие волокна на базе полимера политиофена, которые не уступают по своим свойствам лучшим маркам "термопаст" и которые можно использовать для охлаждения электроники или деталей автомобилей, говорится в статье в журнале Nature Nanotechnology.
"Полимеры обычно не рассматривают в качестве основы для термоинтерфейсов, так как они разлагаются при высоких температурах. Однако политиофен уже используется при производстве высокотемпературных солнечных батарей и электроники. Мы воспользовались тем фактом, что это соединение устойчиво к воздействию тепла из-за характера связей между его молекулами", — заявил Баратунде Кола из Технологического института Джорджии в Атланте (США).

Как отмечают Кола и его коллеги, хаотичное расположение индивидуальных молекулярных "нитей" внутри полимеров является одной из причин того, почему они плохо проводят тепло. Это связано с тем, что запутанность молекул мешает распространению так называемых фононов — квазичастиц колебаний, переносящих тепловую энергию в твердых телах.

Авторы статьи решили эту проблему при помощи особой методики выращивания нитей политиофена, благодаря которой почти все из них будут направлены в одну сторону и тем самым не будут мешать движению фононов. По этой методике ученые помещают раствор одиночных молекул тиофена в электрохимическую ванну из пористого алюминия, где он смешивается с соединением бора, фтора и этилового эфира.

Когда через эту смесь пропускается ток, то одиночные молекулы тиофена соединяются друг с другом, образуя нити, хорошо проводящие тепло. По расчетам физиков, их волокна в 20 раз лучше проводят фононы, чем обычный политиофен и их теплопроводность сопоставима с лучшими современными термоинтерфейсами. Кроме того, политиофеновые нити можно "размазать" очень тонким слоем по охлаждающей поверхности и они не теряют своих свойств при длительном нагреве до высоких температур, что выгодно отличает их от классических "термопаст".

МОСКВА, 30 марта 2014 — РИА Новости.

Оставаться в курсе всех наших новостей?

<div style="border:1px; width:450px; border-color:#701c1f; background-color:#F5F5F5; font-family:Verdana, Arial, Helvetica, sans-serif"><div style="float:right; text-align:right"><a href="http://polit.pro"><img src="http://polit.pro/logo.png" height="15"/></a><br /><a href="<?if()?><?else?>/_nw/229/27529242.jpg<?endif?>" class="class1"><img src="/_nw/229/27529242.jpg" width="105" border="2"></a></div><b style="font-size:13px"><span style="color:#701c1f;">31 Марта 2014</span> - Физики создали уникальный "термополимер" для охлаждения электроники</b><br /><span style="font-size:11px"><a href="/news/1-0-8" title="Ещё материалы >>>" style="text-decoration:none; color:#000000"><div id="nativeroll_video_cont" style="display:none;"></div>Американские физики создали особые теплопроводящие волокна на базе полимера политиофена, которые не уступают по своим свойствам лучшим маркам "термопаст" и которые можно использовать для охлаждения электроники или деталей автомобилей, говорится в статье в журнале Nature Nanotechnology. <br /> "Полимеры обычно не рассматривают в качестве основы для термоинтерфейсов, так как они разлагаются при высоких температурах. Однако политиофен уже используется при производстве высокотемпературных солнечных батарей и электроники. Мы воспользовались тем фактом, что это соединение устойчиво к воздействию тепла из-за характера связей между его молекулами", — заявил Баратунде Кола из Технологического института Джорджии в Атланте (США). <br /><br /> Как отмечают Кола и его коллеги, хаотичное расположение индивидуальных молекулярных "нитей" внутри полимеров является одной из причин того, почему они плохо проводят тепло. Это связано с тем, что запутанность молекул мешает распространению так называемых фононов — квазичастиц колебаний, переносящих тепловую энергию в твердых телах. <br /><br /> Авторы статьи решили эту проблему при помощи особой методики выращивания нитей политиофена, благодаря которой почти все из них будут направлены в одну сторону и тем самым не будут мешать движению фононов. По этой методике ученые помещают раствор одиночных молекул тиофена в электрохимическую ванну из пористого алюминия, где он смешивается с соединением бора, фтора и этилового эфира. <br /><br /> Когда через эту смесь пропускается ток, то одиночные молекулы тиофена соединяются друг с другом, образуя нити, хорошо проводящие тепло. По расчетам физиков, их волокна в 20 раз лучше проводят фононы, чем обычный политиофен и их теплопроводность сопоставима с лучшими современными термоинтерфейсами. Кроме того, политиофеновые нити можно "размазать" очень тонким слоем по охлаждающей поверхности и они не теряют своих свойств при длительном нагреве до высоких температур, что выгодно отличает их от классических "термопаст". <br /><br /> МОСКВА, 30 марта 2014 — РИА Новости.
		<script>
			var container = document.getElementById('nativeroll_video_cont');

if (container) {
				var parent = container.parentElement;

if (parent) {
					const wrapper = document.createElement('div');
					wrapper.classList.add('js-teasers-wrapper');

parent.insertBefore(wrapper, container.nextSibling);
				}
			}
		</script>
	</a></span></div>