Наноклей помогает повысить теплопередачу

Группа междисциплинарных исследователей из Реннслаерского политехнического института разработала новый метод значительного увеличения уровня теплопередачи двух различных материалов.

Результаты, опубликованные в издании Nature Materials, могут способствовать новым прорывам в сфере охлаждения компьютерных процессоров и светодиодных устройств, а также тех, что собирают солнечную энергию, излишнее тепло, и др.

Нанося тонкий слой наноклея между медью и кварцем, ученые показали четырехкратное увеличение теплопроводности в интерфейсе между двумя материалами. Менее нанометра толщиной, наноклей представляет собой слой молекул, которые формируют прочные связи с медью (металл) и кварцем (керамика), которые иначе эффективно склеить затруднительно. Этот вид наномолекулярной блокировки улучшает адгезивные свойства и помогает синхронизировать колебания атомов в двух материалах, что, в свою очередь, облегчает передачу частиц тепла под названием фононы. Ученые показали эффективность метода с использованием не только меди и кварца, но и других металлокерамических интерфейсов.

Теплопередача — критический аспект множества разных технологий. Поскольку компьютерные микросхемы становятся все меньше и сложнее, производители постоянно пребывают в поиске новых и более оптимальных средств для устранения лишнего тепла из полупроводниковых устройств ради увеличения их долговечности и эффективности. Например, в фотогальванических устройствах (солнечные батареи) более эффективная теплопередача приводит к лучшему преобразованию солнечного света в электроэнергию.

05.12.2012