Группа под руководством профессора Сон Кюн Кима с кафедры физики и химии Института науки и технологий Тэгу Кёнбук (DGIST, Южная Корея) разработала гибкую плёнку для пассивного охлаждения электроники. Материал не требует воды или электричества: он впитывает влагу из воздуха, а при нагреве устройства влага испаряется и отводит тепло. Результаты опубликованы в журнале Small Structures.

Рост числа дата-центров для искусственного интеллекта, нагрев мобильных устройств и аккумуляторов электромобилей обостряют проблему охлаждения. Традиционные активные системы с насосами и вентиляторами потребляют энергию и воду, а их обслуживание дорого. Альтернатива - пассивное охлаждение без внешних затрат. Но большинство известных влагопоглощающих материалов - жёсткие кристаллические твёрдые тела. Они плохо прилипают к поверхности электроники и вызывают коррозию, что мешает их массовому применению.

Команда Кима соединила наноцеллюлозу (природный материал, хорошо удерживающий влагу) с органическими ионными молекулами, которые активно впитывают воду. Получилась гибкая и клейкая плёнка. Она сохраняет прочное сцепление и эластичность даже в полностью сухом состоянии, поэтому плотно прилегает к металлу, полупроводникам и стеклу без зазоров. Даже в сухой среде материал накапливает заметное количество влаги из воздуха. При нагреве устройства она испаряется и снижает температуру поверхности в реальном времени. Важно, что плёнка не вызывает коррозии, поэтому её можно наносить напрямую, без дополнительного покрытия.

В испытаниях при непрерывной работе электроники плёнка стабильно снижала температуру поверхности устройства на величину до 18,2 °C - с 72,3 °C до 54,1 °C - более 12 часов подряд. Это лабораторный результат, а не характеристика готового коммерческого продукта.

"Значение этой работы выходит за рамки создания экологичного материала. Она одновременно устраняет несколько ограничений прежних пассивных охлаждающих материалов, включая коррозионность, недостаточную гибкость и слабое сцепление", - пояснил Ким.

Авторы подчёркивают: речь идёт о решении проблем теплоотвода в тесном пространстве, а не о готовой технологии для продажи. Дальнейшие шаги - проверка на реальных устройствах и масштабирование.

Источник: Tech Xplore