2023年6月版ACS Applied Nano Materials（納米材料）期刊，發(fā)表了來(lái)自廣西桂林理工光電材料與器件重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室與中科院寧波材料技術(shù)與工程研究所的聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)成果，研究人員開發(fā)出一種使用靜電紡絲技術(shù)的新型納米復(fù)合膜，有望解決緊湊、強(qiáng)大的電子產(chǎn)品中的發(fā)熱問(wèn)題——可能導(dǎo)致處理速度變慢和突然關(guān)機(jī)的熱量被薄膜有效地消散，效率是類似材料的四倍。

論文地址：https://doi.org/10.1021/acsanm.3c00591

電子產(chǎn)品的小型化是必然趨勢(shì)，但縮小尺寸意味著這些設(shè)備將熱量集中在更小的區(qū)域，這可能導(dǎo)致計(jì)算速度滯后，甚至迫使設(shè)備意外完全關(guān)閉以防止損壞。通常解決方案是使用具有柔性聚合物和導(dǎo)熱填料的納米復(fù)合材料來(lái)分散這種熱量，而靜電紡絲正是一種制造納米復(fù)合材料的簡(jiǎn)單方法，并因其在構(gòu)建連續(xù)納米纖維方面的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)而受到廣泛關(guān)注。

靜電紡絲過(guò)程是通過(guò)帶電噴嘴從注射器中注入聚合物和填料溶液，以產(chǎn)生纖維并堆積成薄膜。但是，從單一溶液進(jìn)行靜電紡絲或單軸靜電紡絲卻很難控制材料的特性，研究人員開發(fā)了一種稱為同軸靜電紡絲的雙溶液方法，以優(yōu)化新型納米復(fù)合材料中的纖維設(shè)計(jì)和散熱。

聚乙烯醇（PVA）纖維形態(tài)結(jié)構(gòu)

研究人員通過(guò)單軸和同軸靜電紡絲構(gòu)建了具有不同微觀形貌的單軸聚乙烯醇/納米金剛石（U-PVA/ND）和同軸聚乙烯醇/納米金剛石（C-PVA/ND）復(fù)合纖維膜。具體是通過(guò)將每種溶液的注射器安裝到將兩者結(jié)合在一起的噴嘴上，研究人員制造了具有聚乙烯醇芯和納米金剛石涂層的纖維，而不是兩種成分的隨機(jī)分布。研究人員表示，涂層纖維就像一條“高速公路”，可以像交通一樣沿著整個(gè)薄膜的纖維引導(dǎo)熱量。結(jié)果顯示，新材料的導(dǎo)熱性是先前報(bào)道的納米復(fù)合材料的四倍，并且比使用傳統(tǒng)噴嘴生產(chǎn)的材料更有效地散熱，有望成為小型電子設(shè)備的新一代散熱材料。

編譯整理 YUXI

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