Новые термические материалы могут увеличить скорость зарядки электромобилей в пять раз

Недавно ученые из Института Фраунгофера в Германии успешно снизили тепловую нагрузку на электронные компоненты с помощью ультратонких алмазных пленок и потенциально могут увеличить скорость зарядки электромобилей в пять раз. Ключом к этому технологическому прорыву является превосходная теплопроводность и изоляционные свойства алмаза.

Как известно, тепло является побочным продуктом работы электронного устройства, но чрезмерное тепло может повредить компоненты и даже создать угрозу безопасности. Поэтому рассеяние тепла всегда было важным фактором при проектировании электронных изделий. В традиционных радиаторах обычно используются медные или алюминиевые материалы, но они также являются хорошими проводниками, требующими дополнительной изоляции.

Алмаз — уникальный материал, сочетающий в себе превосходную теплопроводность (полезную для рассеивания тепла) и электрическую изоляцию (предотвращающую короткие замыкания). Его можно переработать в проводящий путь, который может эффективно передавать тепло медным радиаторам. Между тем, благодаря гибкости и независимости алмазных нанопленок, их можно размещать где угодно на компонентах или медных пластинах и даже напрямую интегрировать в контуры охлаждения.

Раньше толщина алмазных радиаторов обычно превышала 2 миллиметра, и их было трудно соединить с компонентами. Новая алмазная нанопленка имеет толщину всего 1 микрометр и обладает хорошей гибкостью. Его нужно лишь слегка нагреть до 80 градусов по Цельсию, чтобы прочно скрепить с электронными компонентами. Исследовательская группа подготовила эти нанопленки, выращивая поликристаллические алмазные пленки на кремниевых пластинах, а затем очищая и травя алмазные слои.
По оценкам исследователей, алмазные нанопленки могут снизить тепловую нагрузку электронных компонентов в 10 раз, значительно увеличивая срок их службы и общую энергоэффективность устройств. Кроме того, если эту технологию применить к системе зарядки, она также может увеличить скорость зарядки электромобилей в пять раз.