El método propuesto podría mejorar la gestión térmica en la electrónica y las baterías – ScienceDaily

Debido a su ligereza y flexibilidad, los compuestos poliméricos termoconductores se aplican entre una fuente de calor y un sumidero en la electrónica para disipar el calor generado al entorno. La disipación de calor efectiva se logra mediante el uso de juntas direccionales que facilitan el flujo de calor. Sin embargo, el proceso convencional de modificar la orientación del material de relleno es un proceso intensivo en energía que requiere el uso de campos eléctricos/magnéticos y modificaciones superficiales que pueden comprometer la calidad y las propiedades térmicas del relleno.

Ahora, en un nuevo estudio, el profesor Chae Bin Kim y su equipo de la Universidad Nacional de Pusan, República de Corea, han desarrollado un proceso energéticamente eficiente para cambiar la dirección del relleno sin necesidad de modificar la superficie.

Este artículo estuvo disponible en línea el 17 de octubre de 2022 y se publicará en el Volumen 117 de la revista. prueba de polímero El 1 de enero de 2023.

El método propuesto aprovecha la termoforesis, un fenómeno en el que un gradiente de temperatura hace que las partículas sólidas suspendidas en un medio líquido se muevan o giren. Para preparar el compuesto de polímero, los investigadores suspendieron partículas de relleno de nitruro de boro hexagonal (h-BN) térmicamente conductoras en un líquido curable con UV y las intercalaron entre dos placas de vidrio. Se aplicó un gradiente de temperatura a lo largo del espesor de la película, lo que provocó que las partículas de relleno giraran y se reorganizaran a lo largo del gradiente de temperatura aplicado. Cuando se consiguieron las orientaciones deseadas, el compuesto se fotolitografía, lo que dio como resultado la formación de un compuesto sólido con orientaciones de relleno fijas que formaban una vía de transferencia de calor.

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«Hasta donde sabemos, el estudio actual es la primera demostración experimental del control de la orientación de los rellenos anisotrópicos mediante termoforesis», dice el profesor Kim.

Los compuestos poliméricos termoconductores se utilizan como pasta térmica en teléfonos, computadoras portátiles e incluso baterías. Teniendo en cuenta el aumento de la producción de productos electrónicos y la transición esperada a los vehículos eléctricos, el método propuesto tiene el potencial de reducir el costo de energía para la fabricación de compuestos poliméricos termoconductores. Además, al evitar la necesidad de modificaciones superficiales, se pueden desarrollar compuestos poliméricos térmicamente conductores altamente eficientes para mejorar la disipación de calor y prolongar la vida útil de los componentes electrónicos.

«Los materiales de disipación de calor eficientes pueden garantizar las mejores condiciones de funcionamiento para el dispositivo al tiempo que mejoran la confiabilidad, la vida útil y la seguridad del usuario», dice el profesor Kim.

Además de mejorar la conductividad térmica, los rellenos también se utilizan para alterar las propiedades ópticas, eléctricas y mecánicas de un material compuesto. Al introducir un método para reorientar el relleno sin modificar la superficie, el método propuesto también se puede adoptar para ajustar las propiedades de una amplia gama de compuestos poliméricos sin degradar su calidad.

Fuente de la historia:

Materiales Introducción de Universidad Nacional de Busan. Nota: El contenido se puede modificar por estilo y longitud.

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