O calor está ligado ao nitreto de boro

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Anonim

A pesquisa do Instituto Deakin de Materiais Frontier poderia levar ao desenvolvimento de computadores mais rápidos e superar alguns dos problemas de segurança causados ​​pelo superaquecimento de dispositivos eletrônicos, como baterias.

Desde a sua criação, os computadores e dispositivos eletrônicos têm sido cada vez mais rápidos e menores e menores. No entanto, se o calor liberado de pequenos dispositivos como telefones celulares e iPads não puder ser efetivamente dissipado, eles poderão superaquecer, resultando em desempenho insuficiente, falha ou, em casos extremos, explosão.

As técnicas atuais de dissipação de calor incluem espalhadores de calor e dissipadores de calor feitos de metais condutores de eletricidade, como prata, alumínio e cobre. O isolamento elétrico também é importante para evitar curto-circuito quando os espalhadores de calor são usados ​​diretamente abaixo da camada ativa em dispositivos eletrônicos finos e baseados em filme, como processadores de computador super rápidos.

Agora, uma equipe de pesquisadores de nanotecnologia do Instituto de Materiais Frontier da Universidade de Deakin produziu o primeiro nitreto de boro a granel (BN) com alta condutividade térmica, que poderia substituir as técnicas atuais de dissipação de calor, permitir o desenvolvimento de dispositivos menores e fazer nossos telefones celulares e computadores mais frios e seguros.

"Nas últimas décadas, a miniaturização de circuitos elétricos em dispositivos de última geração, como servidores de última geração, tem sido dificultada pelo desafio técnico da dissipação de calor, que limitou ainda mais reduções de tamanho e o desenvolvimento de processadores mais rápidos, "explicou Alfred Deakin Professor Ying (Ian) Chen, presidente em Nanotecnologia na Deakin.

"Esses novos materiais BN têm alta condutividade térmica sem precedentes em todas as direções e podem ter um impacto significativo nas técnicas atuais de dissipação de calor que limitam o desenvolvimento de computadores mais rápidos e levam a problemas de segurança em muitos dispositivos eletrônicos, como baterias."

O professor Chen disse que o nitreto de boro hexagonal atraiu o interesse crescente como material alternativo para dissipadores de calor e dissipadores de calor devido à sua alta condutividade térmica e propriedades de isolamento elétrico.

"No entanto, havia desvantagens em usar o material, o principal é que, devido à sua condutividade térmica irregular em diferentes direções, o calor não podia ser transferido dos pontos quentes que cruzam verticalmente os filmes BN convencionais", explicou o professor Chen.

"Em vez disso, o calor se espalhou ao longo do filme, o que não é eficiente."

Os pesquisadores do Dr. Chen e IFM Dr. Srikanth Mateti, Dr. Jiangting Wang, Dr. Luhua Li e Professor Peter Hodgson, e colaboradores internacionais da Universidade de Wenzhou, China, e Clemson University, EUA, desenvolveram um novo processo que pode produzir granulados de BN a granel. Nanosheets BN usando uma técnica de Sinterização por Plasma a Frio (SPS) para transformar o nitreto de boro em pó em uma massa sólida com uma estrutura especial.

"Estes pellets BN têm excelente condutividade térmica e alta eficiência de dissipação de calor em três direções, o que os torna um dissipador de calor ideal ou dissipador de calor isolante devido à eficiente dissipação de calor de pontos quentes nas direções perpendicular e lateral. Além disso, os pellets são eletricamente isolante e mais seguro do que a maioria dos materiais metálicos, para que eles possam ser colocados o mais próximo possível dos dispositivos quentes sem causar danos ", disse o professor Chen.

As descobertas da equipe foram patenteadas e publicadas no jornal de alto impacto Advanced Functional Materials.

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