Efektem ubocznym intensywnego użytkowania urządzeń elektronicznych jest ich nagrzewanie się. W połączeniu z miniaturyzacją elektroniki i coraz mniejszą ilością miejsca na systemy chłodzenia stwarza to duże wyzwania przed projektantami, którzy muszą umieścić wrażliwe komponenty jak najdalej od tych, które emitują najwięcej ciepła. Być może rozwiązaniem tych problemów będzie nowy materiał, który wynaleźli naukowcy z Uniwersytetu w Chicago.

Materiał ten może jednocześnie pełnić funkcję przewodnika, jak i izolatora cieplnego, wstrzymując przemieszczanie się ciepła albo pozwalając na swobodny przepływ energii cieplnej w określonym kierunku.

– Jednym z największych wyzwań we współczesnej elektronice jest dbanie o prawidłowy przepływ ciepła, ponieważ niektóre elementy elektroniki są bardzo niestabilne w wysokich temperaturach – wyjaśnia Shi En Kim, jeden z autorów badań nad nowym materiałem. – Ale jeśli możemy użyć takiego materiału, który może jednocześnie izolować i przewodzić ciepło w różnych kierunkach, będziemy mogli odprowadzać ciepło z dala od jego źródła – takiego jak bateria – unikając jednocześnie bardziej delikatnych części urządzenia.

Kluczem do uzyskania takiego efektu w rozwiązaniu naukowców z Uniwersytetu w Chicago była cienka warstwa dwusiarczku molibdenu. W normalnych warunkach związek ten jest znakomitym przewodnikiem ciepła. Amerykanie odkryli jednak, że układając kilka arkuszy tego materiału i lekko je obracając, ciepło nie przemieszcza się pomiędzy kolejnymi warstwami, a jedynie wzdłuż danego arkuszu.

W praktyce takie rozwiązanie pozwoli na tworzenie osłon termicznych, które nie tylko nie będą przepuszczać ciepła, ale będą je także odprowadzać. Naukowcy przypuszczają, że nie tylko dwusiarczek molibdenu zapewni taki efekt. Niewykluczone, że przy skrętnym ułożeniu cienkich warstw podobne właściwości mogą mieć również inne związki chemiczne.

Źródło: University of Chicago