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Fibre polimeriche per il raffreddamento dell'elettronica

14.04.2014

I fisici americani sono riusciti a creare speciali fibre termoconduttrici a base di polimero di politiofene, che non sono inferiori nelle loro proprietà alle migliori paste termiche. Tali fibre possono essere utilizzate per raffreddare componenti elettronici o automobilistici. Questo è descritto in un articolo pubblicato su Nature Nanotechnology.

"I polimeri non sono generalmente considerati come base per le interfacce termiche, poiché si decompongono alle alte temperature. Ma il politiofene è già utilizzato nella produzione di elettronica e celle solari ad alta temperatura. Abbiamo sfruttato il fatto che questo composto è resistente al calore a causa della natura dei legami tra le sue molecole", afferma Baratunde Kola, ricercatore presso il Georgia Institute of Technology di Atlanta (USA).

Secondo Kol e i suoi colleghi, uno dei motivi della scarsa conduttività termica dei polimeri è la disposizione caotica dei singoli "fili" molecolari al loro interno. A causa dell'entanglement delle molecole, il cosiddetto. i fononi sono quasi-particelle di vibrazioni che trasportano energia termica nei solidi.

I fisici americani hanno risolto questo problema utilizzando una tecnica speciale per la coltivazione di filamenti di politiofene, che ha permesso di dirigere quasi tutti i filamenti in una direzione, in modo che non ci fossero barriere al movimento dei fononi. In accordo con la loro metodologia, gli scienziati hanno collocato una soluzione di singole molecole di tiofene in un bagno elettrochimico di alluminio poroso. In questo bagno, la soluzione viene miscelata con composti di fluoro, boro ed etere etilico.

Se una corrente elettrica viene fatta passare attraverso questa miscela, le singole molecole di tiofene si combinano in fili che conducono bene il calore. Secondo i calcoli degli scienziati, le loro fibre conducono i fononi 20 volte meglio del normale politiofene.

La conducibilità termica delle fibre può essere paragonata alle migliori moderne interfacce termiche. In questo caso, i filamenti di politiofene possono essere "spalmati" sulla superficie raffreddata con uno strato molto sottile. Se sottoposti a riscaldamento prolungato ad alte temperature, non perdono le loro proprietà, che si confrontano favorevolmente con le classiche paste termiche.

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Contenuto alcolico della birra calda 07.05.2024

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Cella solare di dimensioni molecolari 15.10.2012

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In futuro, le proteine fotosintetiche promettono di diventare blocchi promettenti per l'uso nell'optoelettronica molecolare.

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