Leur utilisation dans la production des appareils électroniques modernes pourrait résoudre le problème de surchauffe des circuits imprimés. Les résultats de leur étude ont été publiés par la revue Journal of Alloys and Compounds.
Le CPU et le GPU d'un ordinateur ou d'un smartphone sont les «organes» les plus sensibles à la surchauffe. Les températures trop élevées réduisent la durée de leur fonctionnement stable. Bien que les appareils modernes s'éteignent automatiquement en cas de température critique, une surchauffe régulière peut provoquer des erreurs du processeur voire le mettre hors service.
Afin de résoudre ce problème, les chercheurs de de l'Université nationale technologique et de recherche MISiS proposent une approche universelle prévoyant la création de matériaux composites légers et peu coûteux qui se caractérisent par une thermoconductivité excellente et de bonnes propriétés mécaniques.
«Notre objectif était de créer un matériau capable de conduire facilement la chaleur, ne transmettant pas l'électricité et ayant une base de polymères réduisant son coût par rapport à ses équivalents tant pour la production que le recyclage», explique Dmitri Mouratov, directeur de recherche des nanosystèmes et des matériaux de haute température du MISiS.
Les chercheurs du MISiS ont utilisé du polyéthylène de haute densité pour la base de polymères, et du nitrure de bore hexagonal comme matériau de remplissage. L'équipe a élaboré une combinaison optimale des régimes de traitement afin de garantir les propriétés nécessaires de la matière de remplissage.
«Nous avons obtenu des résultats positifs: la dernière étude montre la durabilité du matériau composite basé sur le polyéthylène à hauteur de 24 MPa, alors que sa thermoconductivité est au moins deux ou trois fois plus élevée par rapport aux stratifiés en fibre de verre utilisés dans les appareils similaires», fait remarquer Dmitri Mouratov.
Selon lui, ce matériau pourrait remplacer efficacement son analogue stratifié à fibre de verre dans les appareils électroniques modernes, car il ne possède pas les mêmes défauts.
«L'avantage économique de nos matériaux s'explique par la facilité de leur recyclage. En même temps, il est très difficile de recycler le stratifié en fibre de verre, car ses composants en polymère contiennent des résines thermodurcissables, c'est-à-dire des époxy qu'on ne peut plus réutiliser suite à leur consolidation», explique Dmitri Mouratov.
Les résultats des études de l'Université nationale technologique et de recherche MISiS ont été présentés à la communauté scientifique lors de la conférence internationale International Symposium on Metastable, Amorphous and Nanostructured Materials en Espagne.
Aujourd'hui, les auteurs de l'étude développent activement leur coopération avec l'Université du Nesbraska à Lincoln (États-Unis) dans le domaine de la synthèse des dimères et de l'étude de leurs caractéristiques. Ils recherchent un moyen d'augmenter considérablement la thermoconductivité des matériaux composites à l'aide des matières qui devraient avoir en théorie des caractéristiques plus élevées.
