Найден материал, являющийся проводником тепла и теплоизолятором одновременно - «Наука и технологии»

Всем известно, что практически любые электронные устройства нагреваются во время своей работы. Тепло, являющееся побочным продуктом, значительно влияет на конструкцию электронных устройств, для того, чтобы избежать их "прожарки" и выходя из строя требуется использование охлаждающих систем различного типа. А поскольку размер электронных устройств сокращается с каждым днем, все большее значение обретает проблема изоляции некоторых чувствительных компонентов от компонентов и областей, сильно нагревающихся во время работы.

Все сказанное выше определяет то, что в некоторых системах управления теплом электронных устройств можно найти как теплопроводные материалы, из которых обычно изготавливают радиаторы и теплоотводы, так и теплоизоляционные материалы, ограждающие отдельные узлы и компоненты. Но новый материал, разработанный учеными из Чикагского университета, стирает грани между проводниками тепла и теплоизоляторами, он отлично проводит тепло в одном направлении и практически полностью блокирует его в другом направлении.

Ключевым компонентом нового материала является тончайшая пленка дисульфида молибдена. В нормальных условиях этот материал прекрасно проводит тепло, но ученые обнаружили, что сложив несколько листов этого материала и изогнув немного получившуюся "пачку", можно получить практически идеальный теплоизолятор. Любой поток тепла блокируется этим материалов в "вертикальном" направлении, перпендикулярном плоскости листов дисульфида молибдена, зато тепло без каких-либо препятствий распространяется в "горизонтальной" плоскости этих листов.

На практике такой материал может быть использован для изготовления тепловых экранов, являющихся одновременно и теплоотводами. Такие экраны могут оградить чувствительные компоненты, такие, как аккумуляторные батареи, от тепла, вырабатываемого достаточно мощными процессорами современных смартфонов, к примеру. Помимо этого, такой экран-теплоотвод позволит отвести от той же батареи тепло, вырабатываемое во время процесса ее зарядки.

Помимо систем охлаждения электронных компонентов, новый материал может быть использован для увеличения эффективности термоэлектрических генераторов, устройств вырабатывающих электрическую энергию за счет искусственно создаваемой разницы температур между их горячей и холодной сторонами.

В самом ближайшем времени ученые проведут подобные эксперименты и с другими условно двумерными материалами. Этим самым они надеются найти новые комбинации, тепловая эффективность которых будет превышать показатель материала на основе чистого дисульфида молибдена или будет иметь сопоставимые значения при более низкой стоимости производства.