Японская Fujitsu разработала первую в мире теплопроводную прокладку на углеродных нанотрубках в виде листа с клейким основанием. Теплопроводность плёнки достигает внушительных 100 Вт/м·К. Утверждается, что это до трёх раз лучше, чем обеспечивают теплопроводящие материалы на основе индия. Тонкие и гибкие плёнки помогут охлаждать поверхности с искривлённой геометрией и миниатюрные полупроводниковые приборы.
Термоплёнки Fujitsu на углеродных трубках с клейким основанием
Теплопроводность углеродных нанотрубок в десять раз выше, чем у меди. Проблемой было создать теплопроводный слой из нанотрубок в виде удобного для работы материала с клейким основанием. Например, в виде подходящего для резки на части листа или плёнки. Другой трудностью долго оставалась проблема низкой теплопроводности связующего углеродные трубки клея (смолы), а также относительная хрупкость самих нанотрубок, что препятствовало гибкости материала.
Исследователи Fujitsu решили все проблемы и готовы предоставлять лицензию на новый отводящий тепло материал всем заинтересованным производителям. В компании считают, что новшество будет с энтузиазмом воспринято в среде производителей электроники для электромобилей. Например, блоки питания и преобразователи для электротранспорта начинают делать с использованием силовых полупроводников на основе нитрида галлия. Такие решения на порядок меньше по размерам, чем на кремниевых элементах, но это же и означает необходимость уделять больше внимания системам отвода тепла. Плёнки Fujitsu на углеродных нанотрубках готовы взять эту работу на себя.
Структура термоплёнок Fujitsu на углеродных нанотрубках
Углеродные трубки в составе термолистов Fujitsu расположены не как попало, а строго вертикально (перпендикулярно подложке). Это делает отвод тепла от одного края листа к другому максимально продуктивным без рассеивания внутри слоя. От повреждений углеродные трубки защищены двумя специальными внутренними слоями, а толщина клея (ламината), которым концы трубок крепятся к подложке, выбрана таким образом, чтобы не сильно снижать теплопроводность. В результате даже с клеем и клеевой основой теплопроводность нового материала Fujitsu составила 100 Вт/м·К. Это примерно в четыре раза меньше, чем у чистой меди, но сфера и удобство применения тонких наноуглеродных плёнок обещают оказаться намного больше.
