В Сколтехе создали трехмерный нанокомпозит с высокой теплопроводностью

МОСКВА, 24 октября. /ТАСС/. Исследователи из России разработали трехмерный нанокомпозитный материал с высокой теплопроводностью, который подходит для создания новых систем теплоотвода для микрочипов и другой электроники, сообщила в понедельник пресс-служба "Сколтеха".

"Важными параметрами композита также являются его высокая гидрофобность и электроизоляционная способность, особенно когда речь идет об электронных материнских платах с интегральными схемами, уязвимых к коротким замыканиям и неисправностям. Материалы теплового интерфейса, обладающие высокой гидрофобностью, необходимы для влагозащиты микросхем, подверженных воздействию воды", - заявил научный сотрудник "Сколтеха" Мохаммад Оваис, чьи слова приводит пресс-служба вуза.

Оваис и его коллеги разработали новый композитный материал на базе аэрогеля, который поможет решить две главных проблемы современной микроэлектроники - быстрый рост энергопотребления интегральных схем и стремительно нарастающие трудности с отведением тепла от подобных чипов.

Обе эти проблемы, как отмечают исследователи, связаны с тем, что число транзиторов в чипах постоянно растет, тогда как физические размеры логических блоков и прочих компонентов интегральных схем постоянно уменьшаются. В результате этого отводить тепло от них становится все сложнее и сложнее, что часто порождает проблемы в работе не только этих микросхем, но и соседних с ними приборов.

Трехмерное наноохлаждение для микрочипов

Российские исследователи предположили, что эту проблему можно решить, если создать материал, который будет способствовать движению тепла по одному направлению, но при этом он почти не будет проводить его в другие стороны. Руководствуясь этой идеей, исследователи попытались создать наноструктуры, обладающие такими свойствами.

"Известно, что 3D-структура прекрасно справляется с задачей управления температурой, поэтому мы решили использовать аэрогель материал с 3D-структурой, который имеет низкую плотность, высокую теплопроводность, легкий вес и изменяемый химический состав поверхности, а значит, идеально подходит для создания 3D-основы для нашей композитной системы", - пояснил Оваис.

Eченые создали наноструктуры из нитрида бора и поливинилового спирта, способные соединяться друг с другом и формировать упорядоченные слои. Это повысило теплопроводность созданного из них аэрогеля примерно в пять раз и заставило его транспортировать тепловую энергию только в том направлении, в котором были соединены друг с другом слои из нитрида бора.

В дополнение к этому, данный материал является хорошим изолятором и при этом он активно отталкивает воду. И то, и другое крайне полезно при разработке охлаждающих конструкций для различных миниатюрных электронных приборов и интегральных схем, подытожили исследователи.