無毒的絲狀病毒：有助於電子設備快速散熱！

知識 04-06

日本東京工業大學（Tokyo Tech）的研究團隊發現，在室溫條件下簡單地將病毒水溶液蒸發變干，可將無毒性的細絲狀病毒組裝成散熱材料薄膜。這項發現有望闡明電子器件中新的熱輸運機制。

背景

分子鏈的無定形排列，降低了導熱聲子的平均自由程。因此，過去有機聚合物通常認為是低導熱性的，不利於電氣或者電子設備的快速散熱。

為了提高其導熱性，科學家通過「定向處理」（orientation processing）共價鍵，讓分子朝著同一方向對齊，或者混合無機材料，從而改善熱輸運。

創新

然而，還有其他方法可以提高有機聚合物的導熱性嗎？近日，日本東京工業大學（Tokyo Tech）的研究團隊發現，在室溫條件下簡單地將病毒水溶液蒸發變干，可將無毒性的細絲狀病毒組裝成散熱材料薄膜。這項發現有望闡明電子器件中新的熱輸運機制。

如下圖所示：(a) 噬菌體（b）薄膜中噬菌體的六角形組裝結構

（圖片來源：參考資料【2】）

技術

Toshiki Sawada 助理教授和Takeshi Serizawa 教授帶領的團隊主要研究了，在一個寬泛的範圍內（從納米到宏觀）組裝這種結構，也稱為分層組裝[1]。這種分層組裝可在自然系統中觀察到。分層組裝結構以這樣的一種方式製備，隨著水溶液的蒸發，分子在水溶液的外圈堆積（也稱為咖啡環效應[2]），從而製備出絲狀病毒組裝的薄膜。結果，薄膜邊緣的熱擴散率可增加到與無機玻璃相媲美的一個值，並且促進了分層組裝的生物大分子[3]的利用。