La investigación del Instituto de Materiales Fronterizos de Deakin podría conducir al desarrollo de computadoras más rápidas y superar algunos de los problemas de seguridad causados ​​por el sobrecalentamiento de dispositivos electrónicos como las baterías.

Desde sus inicios, las computadoras y los dispositivos electrónicos son cada vez más rápidos, y cada vez más pequeño. Sin embargo, Si el calor liberado por dispositivos pequeños como teléfonos móviles y iPads no se puede disipar de manera efectiva, pueden sobrecalentarse, resultando en un bajo rendimiento, fracaso o, en casos extremos, explosión.

Las técnicas actuales de disipación de calor incluyen esparcidores de calor y disipadores de calor hechos de metales conductores de electricidad como la plata, Aluminio y Cobre. El aislamiento eléctrico también es importante para evitar cortocircuitos cuando se utilizan esparcidores de calor directamente debajo de la capa activa en capas delgadas, Dispositivos electrónicos basados ​​en películas como procesadores de computadora ultrarrápidos.

Ahora, un equipo de investigadores en nanotecnología del Instituto de Materiales Fronterizos de la Universidad de Deakin ha producido el primer nitruro de boro (BN) a granel con alta conductividad térmica, que potencialmente podría reemplazar las técnicas actuales de disipación de calor, permitir el desarrollo de dispositivos aún más pequeños y hacer que nuestros teléfonos móviles y computadoras sean más fríos y seguros.

"En las últimas décadas, la miniaturización de circuitos eléctricos en dispositivos de alta gama, como servidores de próxima generación, se ha visto obstaculizado por el desafío técnico de la disipación de calor, que ha limitado nuevas reducciones de tamaño y el desarrollo de procesadores más rápidos, "explicó el profesor Alfred Deakin Ying (Ian) Chen, Cátedra de Nanotecnología en Deakin.

"Estos nuevos materiales BN tienen una conductividad térmica sin precedentes en todas las direcciones y podrían tener un impacto significativo en las técnicas actuales de disipación de calor que limitan el desarrollo de computadoras más rápidas y dan lugar a problemas de seguridad en muchos dispositivos electrónicos como las baterías".

El profesor Chen dijo que el nitruro de boro hexagonal ha atraído un interés creciente como material alternativo para esparcidores de calor y disipadores de calor debido a su alta conductividad térmica y propiedades de aislamiento eléctrico.

"Sin embargo, hubo inconvenientes en el uso del material, el principal es que debido a su conductividad térmica desigual en diferentes direcciones, el calor no se podía transferir desde puntos calientes que cruzan verticalmente películas BN convencionales, "Explicó el profesor Chen.

"En lugar de, el calor se extiende a lo largo de la película, que no es eficiente ".

El profesor Chen y los investigadores del IFM Dr. Srikanth Mateti, Dr. Jiangting Wang, Dr. Luhua Li y el profesor Peter Hodgson, y colaboradores internacionales de la Universidad de Wenzhou, Porcelana, y la Universidad de Clemson, ESTADOS UNIDOS, desarrolló un nuevo proceso que puede producir gránulos de BN a granel a partir de nanoláminas de BN utilizando una técnica de sinterización por plasma por chispa (SPS) para convertir el nitruro de boro en polvo en una masa sólida con una estructura especial.

"Estos pellets BN tienen una excelente conductividad térmica y una alta eficiencia de disipación de calor en tres direcciones, lo que los convierte en un esparcidor de calor ideal o un disipador de calor aislante debido a la eficiente disipación de calor de los puntos calientes en direcciones tanto perpendiculares como laterales. Además, los gránulos son eléctricamente aislantes y más seguros que la mayoría de los materiales metálicos, para que puedan colocarse lo más cerca posible de los dispositivos calientes sin causar daños ", dijo el profesor Chen.

Los hallazgos del equipo han sido patentados y publicados en la revista de alto impacto. Materiales funcionales avanzados .