Bristolin yliopiston tutkijat ovat onnistuneet löytämän materiaalin, jolla on erittäin korkea lämmönjohtavuus, Professori Martin Kuballin johtama työryhmä havaitsi, että käyttämällä erittäin puhdasta versiota boori-nitridistä päästiin 550 W/mK lämmönjohtavuuteen. Tämä on kaksi kertaa niin suuri johtavuus kuin kuparilla.
Aiemmat mittaukset ovat tuottaneet boori-nitridille paljon pienempiä lämmönjohtavuuksia. Materiaalin isotooppikonsentraatiota muokkaamalla tutkijat onnistuivat osoittamaan sen erittäin korkean lämmönjohtavuuspotentiaalin.
Tehostettu lämmönjohtavuus on todettu monissakin lähes monoisotooppisiksi muokatuissa materiaaleissa, kuten pii, germanium, galliumarsenidi, timantti ja grafeeni. Professori Kuball toteaa, että seuraava askel on aloittaa aktiivisten elektronisten laitteiden valmistaminen boorinitridistä sekä integroida se muihin puolijohdemateriaaleihin.
MIT:n insinöörit ovat puolestaan valmistaneet ohuita polymeerikalvoja, jotka johtavat lämpöä. Kokeissa havaittiin, että muovikelmua ohuemmat kalvot johtavat lämpöä paremmin kuin keramiikka ja monet metallit.
Sekoittamalla polymeerijauhetta liuokseen tutkijat muodostivst ensin kalvon. Venyttämälllä kalvoa MIT-tutkijat muuttivat polyeteenin mikrorakennetta spagettimaisista molekyyliketjuista suorempiin säikeisiin, jolloin lämpö voi johtua polymeerin läpi.
Julkaistut tulokset voivat kannustaa polymeerien kehittämistä kevyinä, joustavina ja korroosionkestävinä vaihtoehtoina perinteisille metallilämmönjohteille.
Useimmat polymeerit johtavat lämpöä noin 0,1-0,5 W/mK. MIT:ssä kehitetyn uuden polyeteenikalvon arvoksi mitattiin noin 60 W/mK.
Toistaiseksi uudenlainen polyeteenikalvo johtaa lämpöä vain kalvon muodostavien kuitujen pituussuuntaan. Tutkijoilla on tavoitteena kehittää tekniikka toimimaan kaikissa kolmessa ulottuvuudessa.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 6.5.2019