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    日前，一個(gè)由佐治亞理工學(xué)院(Georgia Tech)研究學(xué)者領(lǐng)導(dǎo)的研究小組研究宣布，其通過(guò)電解過(guò)程生產(chǎn)制造出了排列整齊的聚合物納米纖維，該聚合物納米纖維可以用作導(dǎo)熱新材料，其導(dǎo)熱效率比常規(guī)聚合物導(dǎo)熱效率提高了20倍，該經(jīng)過(guò)改善的聚合物納米纖維導(dǎo)熱材料在溫度高達(dá)200攝氏度時(shí)仍具有非常高的可靠性。其中，聚合物材料的分子鍵通常是雜亂無(wú)章的，這降低了聚合物材料中導(dǎo)熱聲子的平均自由程，因此聚合物材料一般具有絕熱特性。

    該全新聚合物納米纖維導(dǎo)熱材料在掃描電子顯微鏡下的結(jié)構(gòu)顯示金屬極板襯底上生長(zhǎng)出的聚噻吩納米纖維呈陣列排布，該生長(zhǎng)陣列中既包含實(shí)心纖維又包含中控纖維管，其中不同的納米纖維直徑是由金屬極板襯底上小孔的大小所決定的

    該全新聚合物納米纖維導(dǎo)熱材料由于其導(dǎo)熱性能的大幅提升，所以可以用來(lái)為服務(wù)器電子器件、汽車電子、高亮度LED以及一些其他移動(dòng)電子設(shè)備提供散熱功能。該全新聚合物納米纖維導(dǎo)熱材料由吸熱器(heat sinks)和散熱鐵蓋(heat spreaders)等設(shè)備制成，其緊緊貼附設(shè)備表面，這樣可以有效避免因?yàn)槠渌麑?dǎo)熱材料熱導(dǎo)性不相同而產(chǎn)生的可靠性失效等問(wèn)題。目前，關(guān)于該技術(shù)的相關(guān)文章已經(jīng)發(fā)表在了《自然納米技術(shù)》(Nature Nanotechnology)期刊雜志。

    佐治亞理工學(xué)院機(jī)械工程助理教授Baratunde Cola作為以上文章的通訊作者，其在文章中介紹道：“隨著目前設(shè)備的體積越來(lái)越小，其熱管理方案也越來(lái)越復(fù)雜。而該全新聚合物納米纖維導(dǎo)熱材料不僅可靠性得到了大幅提升，而且其還具有解決以上問(wèn)題的強(qiáng)大潛質(zhì)。該全新聚合物納米纖維導(dǎo)熱材料最終將很有可能為我們?cè)O(shè)計(jì)電子系統(tǒng)提供更多的選擇余地�！�

    該項(xiàng)目研究獲得了美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)(National Science Foundation)的支持。其中參與研究的人員由來(lái)自佐治亞理工學(xué)院(Georgia Institute of Technology)、德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校(University of Texas at Austin)以及雷神公司(Raytheon Company)的研究人員組成。其中，來(lái)自佐治亞理工學(xué)院?jiǎn)讨巍·伍德拉夫?qū)W院(George W. Woodruff School)的機(jī)械工程科學(xué)家Virendra Singh和來(lái)自伍德拉夫的博士研究生Thomas Bougher是該技術(shù)文章的共同第一作者。

    雖然非晶體聚合物材料的熱傳導(dǎo)效率可以通過(guò)為聚合物創(chuàng)建規(guī)則的晶體結(jié)構(gòu)來(lái)得到改善，但是以上規(guī)則的晶體結(jié)構(gòu)需要通過(guò)纖維拉絲過(guò)程得到，并且該結(jié)構(gòu)在生產(chǎn)設(shè)備冷熱工作循環(huán)發(fā)生膨脹收縮過(guò)程中非常脆弱易碎。

    該全新聚合物納米纖維導(dǎo)熱材料由共軛高分子和聚噻吩組成。該全新聚合物納米纖維導(dǎo)熱材料可以使聚合物分子鍵有序排列提高聚合物內(nèi)導(dǎo)熱聲子的平均自由程，并且不會(huì)出現(xiàn)晶體結(jié)構(gòu)易碎的特征。該材料的納米纖維在室溫情況下其熱導(dǎo)效率可以達(dá)到4.4 Wm–1K–1。對(duì)于該材料熱導(dǎo)效率的大幅提升研究學(xué)者表示，正是由于在電解過(guò)程中采用了具有納米級(jí)別的電極才使得該納米纖維材料的分子鍵方向統(tǒng)一沿纖維軸向方向。