Scientifiques de l’Université des sciences de Tokyo et de l’Institut national de technologie du Japon
Au cours des dernières décennies, il y a eude nombreux appareils électroniques ont été développés qui deviennent plus fins et plus compacts. Les dissipateurs thermiques traditionnels utilisés pour la dissipation thermique prennent beaucoup de place et ne peuvent plus s'intégrer dans de tels appareils. Dans le même temps, à mesure que la puissance des appareils augmente, le besoin d'évacuation de la chaleur ne fait qu'augmenter.
Dans une nouvelle étude, les scientifiques ont présentéun film composite à base de nanofibres de cellulose chargées de fibres de carbone. Comme base, les chercheurs ont choisi des fibres de cellulose extraites du manteau (l'un des éléments internes) de l'ascidie. Cet accord vit dans de nombreuses mers.
Le revêtement traditionnel distribue la chaleur partoutcôté (en haut à gauche), ce qui peut entraîner une surchauffe des éléments voisins. La nouvelle fibre (en haut à droite) ne distribue la chaleur que dans les directions prévues, isolant une source d'une autre. Image : Kojiro Uetani et al., ACS Appl. mater. Interfaces
Pour synthétiser le matériel, les chercheurs ont préparéune suspension aqueuse de fibres des deux composants, puis une modélisation 3D liquide appliquée. Le résultat est un nanocomposite constitué d'une matrice de cellulose avec des fibres de carbone orientées uniaxialement.
Les scientifiques ont testé la conductivité thermique des films en utilisantthermométrie à point laser avec chauffage et rayonnement périodiques. Ils ont découvert que le matériau présentait une anisotropie élevée dans le plan de la conductivité thermique de 433 % ainsi qu'une conductivité de 7,8 W/mK dans la direction alignée et de 1,8 W/mK dans la direction orthogonale du plan. De plus, le film nanocomposite pourrait refroidir deux pseudo-sources de chaleur étroitement espacées sans aucune interférence thermique.
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