Знайдений матеріал, який є провідником тепла і теплоізолятором одночасно

Всім відомо, що практично будь-які електронні пристрої нагріваються під час своєї роботи. Тепло, що є побічним продуктом, значно впливає на конструкцію електронних пристроїв, для того, щоб уникнути їх «прожарювання» і виходячи з ладу потрібне використання охолоджувальних систем різного типу. А оскільки розмір електронних пристроїв скорочується з кожним днем, все більшого значення набуває проблема ізоляції деяких чутливих компонентів від компонентів і областей, сильно нагріваються під час роботи.

Все сказане вище визначає те, що в деяких системах управління теплом електронних пристроїв можна знайти як теплопровідні матеріали, з яких зазвичай виготовляють радіатори та тепловідводи, так і теплоізоляційні матеріали, огороджувальні окремі вузли та компоненти. Але новий матеріал, розроблений вченими з університету Чикаго, стирає межі між провідниками тепла і теплоізоляторами, він відмінно проводить тепло в одному напрямку і практично повністю блокує його в іншому напрямку. Ключовим компонентом нового матеріалу є найтонша плівка дисульфіду молібдену.

У нормальних умовах цей матеріал чудово проводить тепло, але вчені виявили, що служив кілька листів цього матеріалу і зігнувши трохи вийшла «пачку», можна отримати практично ідеальний теплоізолятор. Будь потік тепла блокується цим матеріалів в «вертикальному» напрямку, перпендикулярному площині листів дисульфіду молібдену, зате тепло без будь-яких перешкод поширюється в «горизонтальній» площині цих листів. На практиці такий матеріал може бути використаний для виготовлення теплових екранів, які є одночасно і тепловідведення.

Такі екрани можуть захистити чутливі компоненти, такі, як акумуляторні батареї, від тепла, що виробляється досить потужними процесорами сучасних смартфонів, наприклад. Крім цього, такий екран-тепловідвід дозволить відвести від тієї ж батареї тепло, вироблене під час процесу її зарядки. Крім систем охолодження електронних компонентів, новий матеріал може бути використаний для збільшення ефективності термоелектричних генераторів, пристроїв виробляють електричну енергію шляхом штучно створюваної різниці температур між їх гарячою і холодною сторонами.

У щонайближчому часі вчені проведуть подібні експерименти та з іншими умовно двовимірними матеріалами. Цим самим вони сподіваються знайти нові комбінації, теплова ефективність яких буде перевищувати показник матеріалу на основі чистого дисульфіду молібдену або буде мати порівняні значення при більш низькій вартістю виробництва. Джерело