Ученые из Пекинского университета химических технологий создали уникальный композитный материал, который умеет превращать разные виды энергии в тепло и при этом защищает электронику от помех. Профессора Хуань Лю и Сяодун Ван с коллегами разработали аэрогель на основе углерода, кевлара и оксида графена, пропитанный парафином.

Аэрогель — сверхлегкий пористый материал, где твердый каркас пронизан воздухом. По структуре похож на застывшую пену, но с наноразмерными ячейками. Благодаря этому обладает уникальными свойствами: низкая плотность (в 15 раз легче воздуха), высокая термостойкость и огромная поверхность для химических реакций.

Результаты опубликованы в издании Nano-Micro Letters.

Этот материал не просто аккумулирует тепло — он работает как многофункциональный преобразователь:

• Солнечная энергия → тепло  (КПД 95,1%)
• Электричество → тепло  (проводимость 232,8 С/м)
• Магнитное поле → тепло  (намагниченность 18,61 эму/г)

При этом композит экранирует электромагнитные помехи с рекордной эффективностью — 66,2 дБ в X-диапазоне. Это уровень, достаточный для защиты чувствительной аппаратуры.

Секрет в структуре: пористый аэрогель с наночастицами кобальта и графеном быстро проводит тепло и усиливает магнитные свойства. А парафин, плавясь, запасает энергию, как аккумулятор. Такой материал можно использовать где угодно — от обогрева одежды до антиобледенительных систем.

Практическая ценность — в универсальности. Например:

• Для медтехники: греющие повязки с подзарядкой от солнца или магнитного поля.
• Для космоса: защита спутниковой электроники от радиации + обогрев без лишних элементов.
• В строительстве: «умные» стены, накапливающие дневное тепло и отдающие его ночью.

Но главное — снижение энергопотерь. Если заменить традиционные материалы в электронике на такой композит, можно сократить перегрев устройств и продлить их срок службы.

Неясно, как материал поведет себя при длительной эксплуатации. Парафин со временем испаряется или разлагается, а кобальт может окисляться. В статье нет данных о циклической стабильности — например, сколько раз композит выдержит нагрев-охлаждение без потери свойств.

Ранее ученые выяснили, как природа превращает солнечный свет в энергию.