莱斯大学的迈克·威廉姆斯 莱斯大学研究科学家M
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拉赫曼持有由聚合物纳米纤维层和氮化硼制成的柔性电介质
这种新材料耐高温,非常适合于柔性电子产品、储能和电子设备,因为热量是其中的一个因素
学分:杰夫·菲特洛/莱斯大学 莱斯大学布朗工程学院发明的纳米复合材料有望成为柔性电子、储能和电子设备的优良高温介电材料
该纳米复合材料结合了一维聚合物纳米纤维和二维氮化硼纳米片
纳米纤维增强了自组装材料,而“白色石墨烯”纳米片提供了一个导热网络,使其能够承受分解普通电介质、电池中的极化绝缘体以及其他分离正负电极的设备的热量
莱斯材料科学家普利克尔·阿贾扬的实验室发现在《高级功能材料》中有详细介绍
研究科学家M
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拉赫曼和阿贾扬实验室的博士后研究员阿南德·普蒂拉斯领导了这项研究,以应对下一代电子技术带来的挑战:介电集成电路必须薄、坚韧、灵活,并能承受恶劣环境
拉赫曼在谈到这种普通材料时说:“陶瓷是一种非常好的电介质,但它在机械上很脆。”
“另一方面,聚合物是一种具有良好机械性能的良好电介质,但是它的耐热性非常低
" 他说,氮化硼是一种电绝缘体,但很好地分散了热量
拉赫曼说:“当我们将聚合物纳米纤维与氮化硼结合时,我们得到了一种机械性能优异、热和化学性能非常稳定的材料。”
一段实验室视频展示了热量从聚合物纳米纤维层和氮化硼纳米片的复合材料中扩散的速度
当暴露在光线下时,两种材料都会发热,但是左边的普通聚合物纳米纤维层比右边的复合材料保持热量的时间长得多
学分:阿贾延研究组/莱斯大学 据研究人员称,这种12至15微米厚的材料在高达250摄氏度(482华氏度)的温度下充当有效的散热器
测试表明,聚合物纳米纤维-氮化硼组合分散热量比单独的聚合物好四倍
在最简单的形式中,单层聚芳酰胺纳米纤维通过范德华力结合到少量氮化硼薄片上,占最终产品重量的10%
这些薄片的密度刚好足以形成一个散热网络,使复合材料在保持其坚固性的同时,仍能保持其柔韧性,甚至可折叠性
研究人员称,多层聚芳酰胺和氮化硼可以使材料更厚,同时仍然保持柔韧性
拉赫曼说:“除了导热性,1D聚芳酰胺纳米纤维还有许多有趣的特性。”
“氮化硼现在是一种非常有趣的二维材料
它们都有不同的独立属性,但当它们在一起时,它们会创造出非常独特的东西
" 拉赫曼说,这种材料是可扩展的,应该很容易融入生产
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