Многослойные материалы с «подвывертом» проводят и блокируют тепло одновременно

Продолжающаяся миниатюризация электроники оставляет всё меньше места для систем охлаждения или вентиляции, и делает всё более сложной задачу держать чувствительные компоненты подальше от нагретых.

В новом исследовании, представленном на страницах Nature, исследователи из Чикагского университета (штат Иллинойс) обнаружили материалы, которые особенно хорошо подходят для этой работы. Они могут быть одновременно как изоляторами, так проводниками тепла, преграждая ему путь в одном направлении, но позволяя свободно распространяться в другом.

Суть сделанного открытия заключается в инновационном способе использования тонкой плёнки дисульфида молибдена. Взятая отдельно, она отлично проводит тепло, но команда обнаружила, что, если сложить листы этого материала в стопку, слегка повернув каждый из них относительно предыдущего, то можно блокировать распространение тепла по вертикали. При этом в плоскости каждого листа тепло по-прежнему может проходить свободно.

В прикладном отношении этот метод можно использовать для создания тепловых экранов, которые не просто блокируют тепло, но и отводят его. Таким образом, они смогут не только предотвратить повреждение быстро нагревающихся компонентов, таких как батареи, но и защитить от теплового воздействия находящуюся рядом деликатную электронику.

Ещё одним приложением новой технологии может быть создание более эффективных термоэлектрических генераторов — устройства, которые вырабатывают электрический ток за счёт перепада температур между горячей и холодной сторонами.

Важно отметить, что по мнению исследователей, эффект тепловой анизотропии не является прерогативой одного только дисульфида молибдена — они подозревают, что другие материалы в подобной конфигурации тоже подойдут для его реализации.

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365