Создан уникальный «термополимер» для охлаждения электроники — Naked Science
5 минут
Редакция
1

Создан уникальный «термополимер» для охлаждения электроники

Ученые разработали на основе полимера политиофена специальные теплопроводящие волокна, которые можно использовать в целях охлаждения электроники или деталей автомобилей.

nanofiber-array
©Wikipedia

Теплопроводящие волокна на базе полимера политиофена, созданные американскими специалистами, не уступают по своим свойствам лучшим маркам «термопаст». Их можно использовать в целях охлаждения электроники или деталей автомобилей.

 

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.

 

Баратунде Кола из Технологического института Джорджии в Атланте (США)

 

 

Ученые исследуют теплопроводность нового полимерного материала

©Candler Hobbs

 

Хаотичное расположение индивидуальных молекулярных «нитей» внутри полимеров – одна из причин, как отмечают авторы исследования, по которой они плохо проводят тепло. Кола и его коллеги объясняют это тем, что запутанность молекул мешает распространению – квазичастиц колебаний, переносящих тепловую энергию в твердых телах.

 


Фонон – квазичастица, введённая советским ученым Игорем Таммом. Фонон представляет собой квант колебательного движения атомов кристалла. Концепция фонона оказалась очень плодотворной в физике твердого тела. В кристаллических материалах атомы активно взаимодействуют между собой, и рассматривать в них такие термодинамические явления, как колебания отдельных атомов, трудно ? получаются огромные системы из триллионов связанных между собой линейных дифференциальных уравнений, аналитическое решение которых невозможно. Колебания атомов кристалла заменяются распространением в веществе системы звуковых волн, квантами которых и являются фононы.


 

Благодаря особой методике выращивания нитей политиофена почти все из них будут направлены в одну сторону, и не будут мешать движению фононов. В рамках данной методики специалисты помещают раствор одиночных молекул тиофена в электрохимическую ванну из пористого алюминия. Там он смешивается с соединением бора, фтора и этилового эфира.

 

Когда ток пропускается через эту смесь, одиночные молекулы тиофена соединяются друг с другом, образуя хорошо проводящие тепло нити. Их волокна, как отмечают ученые, проводят фононы в 20 раз лучше, чем обычный политиофен, их теплопроводность сравнима с лучшими современными термоинтерфейсами. Помимо этого, в отличие от классических «термопаст», политиофеновые нити, «размазанные» тонким слоем по охлаждающей поверхности, сохраняют свои свойства при длительном нагреве до высоких температур.

 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
7 часов назад
6 минут
Василий Парфенов

Вопрос разработки способов запасания электричества в XXI веке встал невероятно остро — ученые со всего мира ломают голову над тем, как сделать батареи более емкими. Армейская исследовательская лаборатория США добилась успехов в создании тончайших антисегнетоэлектрических пленок из гафната свинца. Это сложное в получении соединение обладает большим потенциалом к применению в аккумуляторах и электрических вентилях.

Вчера, 12:00
2 минуты
Илья Ведмеденко

Как следует из обнародованных материалов, дальность действия перспективной американской системы гиперзвукового оружия Long Range Hypersonic Weapon превышает 2775 километров.

Вчера, 18:35
4 минуты
Ольга Иванова

NASA смоделировало ситуацию, при которой нашей планете угрожает крупное небесное тело, и выяснило, как много времени понадобится землянам, чтобы предотвратить катастрофу. Спойлер: мы все умрем.

11 мая
11 минут
Мария Азарова

Американские ученые показали, что РНК коронавируса SARS-CoV-2 проходит через обратную транскрипцию, встраивается в геном инфицированной клетки и экспрессируется в виде «химерных» транскриптов, сливающихся с вирусными с клеточными последовательностями.

8 мая
37 минут
Александр Березин

Филипп Мандей основал целое направление исследований: он первым установил, что закисление океанов — последствие глобального потепления — угрожает обонянию и умению ориентироваться у морских рыб. Само собой, это создает угрозу их вымирания. Долго оставалось загадкой только одно: как существующие виды рыб перенесли серьезное закисление океана при прошлых изменениях климата. Теперь все проясняется: похоже, Мандей обнаружил эффект, которого никогда не было. Интересно, что вместе с ним его наблюдали еще 179 ученых — и теперь все они оказались в центре чудовищного скандала. Попробуем разобраться в деталях.

12 мая
7 минут
Мария Азарова

Исследователи впервые показали присутствие коронавируса в ткани полового члена спустя как минимум полгода с момента заражения. Судя по всему, распространенная у пациентов с Covid-19 дисфункция эндотелиальных клеток может приводить и к развитию импотенции.

16 апреля
4 минуты
Илья Ведмеденко

Исследователи установили, что обнаруженный в Баренцевом море объект — погибшая советская субмарина типа «Крейсерская». Это одна из самых больших подлодок СССР периода Второй мировой.

23 апреля
11 минут
Василий Парфенов

Действующий глава NASA в рамках общения с прессой ответил на ряд вопросов, касающихся недавних заявлений российских политиков и главы «Роскосмоса» о скором отказе от собственного сегмента МКС. Администратор заверил всех, что агентство находится в хороших отношениях с Россией, а также поделился информацией о согласовании обмена местами для астронавтов и космонавтов в пилотируемых миссиях двух стран.

25 апреля
17 минут
Александр Березин

На этой неделе СМИ выдали новость, от которой можно впасть в шок: «Ранее из России уезжало около 14 тысяч исследователей [в год], теперь — 70 тысяч». Мы внимательно разобрались в ситуации и вынуждены отметить, что ничего подобного не было и нет. В реальности речь вовсе не об ученых и даже не о высококвалифицированных специалистах. Проблемы с учеными в России есть. Но в этом случае речь идет не о них, а о том, что отдельные бывшие комсомольские вожаки, удачно устроившиеся в РАН, перепутали утечку мозгов из России с отъездом из нее гастарбайтеров. Разбираемся, как это у них получилось.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий

-
0
+
иногда попадаются тут такие новинки которые могут помочь в работе других новинок
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: