Un equip de recerca liderat pel Prof.Huang XingyiiDr Shi Kunmingdes deUniversitat Jiao Tong de Xangaiha desenvolupat acinta multicapa tèrmicament conductora i aïllant elèctricament (MTCEIT). Aquesta innovació permet una reducció de la temperatura de la CPU de fins a9 graus, oferint una nova solució per a la dissipació de calor en dispositius electrònics compactes.
L'estructura MTCEIT entrepanspaper de grafè(nucli d'alta conductivitat tèrmica) entreCapes adhesives de PBCOEA plenes de BNNS-, combinat amb asuport compost de cautxú de silicona (SR).ple denitrur de bor hexagonal (h-BN)flocs. Amb un gruix aproximadament300 μm, la cinta aconsegueix unen{0}}conductivitat tèrmica pla de 121,22 W/m·K, a resistivitat de volum de 5,07×10¹¹ Ω·cm, i aResistència a la ruptura característica de Weibull de 36,9 kV/mm.
En proves-del món real, MTCEIT va reduir elTemperatura de la CPU dels ordinadors portàtils prims en 9 grausi estabilitzatfluctuació de la velocitat de fotogrames de vídeo dins de Menor o igual a 0,1 fpsen telèfons intel·ligents ultra-fins sense refrigeració activa.
L'estudi, titulat"Cintes tèrmicament conductores de múltiples capes basades en paper de grafè- amb un aïllament elèctric excepcional per a una alta dissipació de flux de calor",es va publicar aMaterials funcionals avançats (AFM).
Figura 1. Disseny del MTCEIT.
(a) Il·lustració esquemàtica d'un sistema de dissipació de calor en dispositius electrònics compactes que incorporen el MTCEIT.
(b) Distribució de la temperatura superficial de cintes amb diferents estructures en condicions d'estat estacionari-en simulacions d'elements finits.
(c–e) Temperatura màxima d'equilibri de la font de calor en les simulacions d'elements finits en funció de (c) la relació de gruix de cada capa, (d) la conductivitat tèrmica en el pla -(κ//) i el pla-pasant (κ⊥) de les capes adhesives, i (e) la resistència tèrmica interfacial/hi{2}/{2}} adhesiva ultra alta {κ}} capa així com entre la capa adhesiva i la capa de suport.
Figura 2. Estructura i propietats mecàniques del MTCEIT.
(a) Imatges òptiques del MTCEIT i del paper de grafè comercial.
(b) -Imatges SEM de contacte compactes de capes transversals i (c) de l'MTCEIT.
(d) Espectre EDS i (e) Patró XRD de l'MTCEIT.
(f) Estats de flexió i (g) conformació del MTCEIT.
(h) Corba tensió-deformació de l'MTCEIT.
Figura 3. Conductivitat tèrmica i aïllament elèctric dels MTCEIT.
Figura 4. Dissipació de calor d'un ordinador portàtil prim.
(a) Imatge òptica de la placa base de l'ordinador portàtil. La mida del MTCEIT és de 130 mm × 60 mm.
(b) Il·lustració esquemàtica del sistema simplificat de dissipació de calor de la CPU.
(c) Imatges tèrmiques d'infrarojos de l'ordinador portàtil.
(d) Variació de temperatura i (e) temperatura de la CPU a 1200 s. El requadre de (d) mostra la imatge òptica de l'ordinador portàtil provat.
Totes les proves es van dur a terme en condicions de funcionament normals. La temperatura es va mesurar amb el sensor-de CPU integrat i es va controlar amb el programari AIDA64 Extreme.
Figura 5. Dissipació de calor d'un telèfon intel·ligent ultra-fins sense refrigeració activa.
