Plastik lepszy od stali. Nowa era chłodzenia elektroniki
Nowe tworzywo opracowane przez badaczy z Northeastern University może pomóc uniknąć przegrzewania się elektroniki. Dzięki wsparciu amerykańskiej armii powstał materiał lżejszy od metalu, ale o wyższej przewodności cieplnej i odporności na zakłócenia.
Zespół z Northeastern University, we współpracy z Laboratorium Badawczym Armii USA, opracował innowacyjny kompozyt plastikowo-ceramiczny, który przewodzi ciepło lepiej niż stal nierdzewna. Dzięki precyzyjnemu rozmieszczeniu cząstek ceramiki i budowie krystalicznych mostków polimerowych materiał zyskał zdolność do błyskawicznego odprowadzania temperatury.
Rewolucja w zarządzaniu ciepłem. Plastik, który chłodzi
Jak czytamy w komunikacie uczelni, największą zaletą tego tworzywa jest połączenie lekkości i przewodnictwa cieplnego przy zachowaniu odpowiednich właściwości izolacyjnych. Nowy materiał nie powoduje zwarć, nie tłumi fal radiowych i może być formowany w dowolne kształty z pomocą druku 3D. W praktyce oznacza to, że nadaje się idealnie do zastosowań w urządzeniach 5G, radarach, komputerach i pojazdach elektrycznych.
Czym dokładnie różni się nowy materiał od dotychczas stosowanych rozwiązań? W przypadku tradycyjnych tworzyw sztucznych ceramika nie rozwiązuje problemu gromadzenia się ciepła. Istotna okazała się tutaj struktura wewnętrzna, która została uporządkowana aż do poziomu nanoskali. Dzięki temu tworzy swego rodzaju autostradę dla energii cieplnej.
Gdzie opracowane tworzywo znajdzie swoje zastosowanie?
Naukowcy przewidują, że ich rozwiązanie może znaleźć zastosowanie m.in. w centrach danych, gdzie zużycie energii na chłodzenie osiąga bardzo wysoki poziom, oraz w pojazdach elektrycznych, gdzie przegrzewające się akumulatory mogą doprowadzić do tragedii. Wykorzystanie nowego tworzywa w sąsiedztwie ogniw może pomóc zapobiegać zjawisku tzw. termicznej ucieczki, czyli gwałtownego wzrostu temperatury prowadzącego do samozapłonu.
Przeczytaj także:
Choć na ten moment mamy do czynienia jedynie z sukcesem laboratoryjnym, a nie z komercyjnym, potencjał takiej technologii jest naprawdę duży. Metal przez dekady był oczywistym wyborem przy produkcji komponentów odprowadzających ciepło. Teraz okazuje się, że odpowiednio przygotowany plastik może go przewyższyć, oferując znacznie większe bezpieczeństwo i wyższą elastyczność. Miejmy nadzieję, że technologia zostanie odpowiednio szybko dopracowana i producenci zastosują ją na większą skalę.
*Źródło zdjęcia wprowadzającego: Northeastern University
