Recentemente, un gruppo di ricerca guidato dal Prof. Tian Xingyou e Zhang Xian dell'Istituto di Fisica dello Stato Solido, Hefei Institutes of Physical Science ha sviluppato un film in poliimmide altamente conduttivo termicamente con flessibilità e isolamento elettrico superiori.

Una gestione efficiente del calore è essenziale per dissipare il calore eccessivo e migliorare l'efficienza e l'affidabilità dei dispositivi elettronici. E negli ultimi anni, i materiali polimerici sono stati ampiamente utilizzati come substrato della microelettronica a causa del basso costo, peso leggero e facile lavorazione, con il film di poliimmide (PI) considerato come un materiale desiderato per il substrato flessibile OLED.

Però, limitato dalla sua bassa conduttività termica (0,18 Wm ^-1 K ^-1 ), Il PI di solito ha bisogno di combinarsi con riempitivi altamente conduttivi termicamente per rafforzare la sua conduttività termica.

In questo lavoro, i ricercatori hanno utilizzato un facile metodo di orientamento indotto dall'immidizzazione per fabbricare film nanocompositi flessibili PI/CNNS a strati di nanofogli di nitruro di carbonio/PI.

Il CNNS ha realizzato l'autoorientamento nel piano durante l'evaporazione del solvente per formare un percorso termico continuo nel film di PI basandosi sull'orientamento delle molecole di PI durante l'imidizzazione e sulla forte interazione con il PI.

I risultati hanno mostrato che la conduttività termica nel piano del film nanocomposito PI/CNNS ha raggiunto fino a 2,04 Wm ^-1 K ^-1 con basso carico CNNS (20 wt%) che era circa undici volte il corrispondente PI puro.

Per di più, la potenziale applicazione dei film nanocompositi PI/CNNS per un'efficace dissipazione del calore è stata confermata da esperimenti e simulazioni. I film nanocompositi PI/CNNS hanno mantenuto proprietà di isolamento elettrico e stabilità termica superiori.

Questo lavoro espande l'applicazione del CNNS e fornisce un facile, approccio efficiente alla progettazione di materiali ad alta conduttività termica.