發明「柔性絕緣體」具有高強度和優良的導熱性能！

萊斯大學布朗工程學院發明的一種納米複合材料有望成為一種用於柔性電子、儲能和電子設備的高溫介質材料。該納米複合材料由一維聚合物納米纖維和二維氮化硼納米薄片組成。納米纖維增強了自組裝材料的性能，而「白色石墨烯」納米薄片提供了一個導熱網路，使其能夠承受分解普通介質、電池中的極化絕緣體以及分離正負電極的其他設備的熱量。材料科學家普利克爾·阿加揚實驗室的這一發現在發表在《先進功能材料》上。

Ajayan實驗室的研究科學家M.M. Rahman和博士後研究員Anand Puthirath領導了這項研究，以應對下一代電子產品帶來的挑戰：介質必須是薄、堅韌、柔軟，並且能夠承受惡劣的環境。拉赫曼談到這種普通材料時說：陶瓷是一種很好的介電材料，但它在機械上很脆弱，另一方面，聚合物是一種良好的介質，具有良好的機械性能，但它的耐熱性非常低。氮化硼是一種電絕緣體，但能很好地分散熱量。

萊斯大學研究科學家M.M. Rahman持有一種由聚合物納米纖維層和氮化硼組成的柔性介質。這種新材料能經受高溫，是柔性電子產品、儲能設備和熱影響較大的電子設備的理想材料。圖片：Jeff Fitlow/Rice University

當把聚合物納米纖維和氮化硼結合在一起時，得到了一種機械性能優異、熱穩定性和化學穩定性都非常穩定的材料。這種12到15微米厚的材料可以有效地吸收高達250攝氏度(482華氏度)的熱量。實驗表明，聚合物納米纖維-氮化硼複合材料的散熱效果是單一聚合物的四倍。最簡單的形式是，一層聚芳綸納米纖維通過范德華力與少量氮化硼薄片結合，其重量占最終產品重量的10%。

薄片的密度剛好足夠形成一個散熱網路，仍然允許複合材料保持其靈活性，甚至可摺疊性，同時保持其健壯性。多層聚醯胺和氮化硼可以使材料更厚，同時保持彈性。一維聚醯胺納米纖維除了導熱性外，還有許多有趣的特性。氮化硼現在是一種非常有趣的二維材料。它們都有不同的獨立屬性，但當它們在一起時，它們就會變得非常獨特。這種材料是可伸縮的，應該很容易融入生產。

參考期刊《先進功能材料》

DOI: 10.1002/adfm.201900056

博科園｜科學、科技、科研、科普

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！