Комбинация нитрид-бора-нанотрубок и целлюлозных нанофибрилл для получения нанокомпозита с высокой теплопроводностью

В условиях развития современной электроники в направлении миниатюризации, высокой степени интеграции и многофункциональности накапливается значительное количество тепла, что приводит к тепловым отказам или даже взрывам современных электронных устройств. Поэтому теплопроводность материалов привлекает повышенное внимание в современной электронике. Хотя ожидается, что полимерные композиты с повышенной теплопроводностью решат эту проблему, достижение высокой теплопроводности (выше 10 W m–1 K–1) при содержании наполнителя ниже 50,0 мас.% по‑прежнему представляет трудность. В данной работе мы сообщаем о нанокомпозите, состоящем из нитрид-бора-нанотрубок и целлюлозных нанофибрилл, который демонстрирует высокую теплопроводность (21,39 W m–1 K–1) при содержании нитрид-бора-нанотрубок 25,0 мас.%. Такая высокая теплопроводность объясняется высокой собственной теплопроводностью нитрид-бора-нанотрубок и целлюлозных нанофибрилл, одномерной структурой нитрид-бора-нанотрубок и сниженным межфазным тепловым сопротивлением за счёт сильного взаимодействия между нитрид-бора-нанотрубками и целлюлозными нанофибриллами. Применив полученный нанокомпозит в качестве гибкой печатной платы, мы демонстрируем его потенциальную полезность для охлаждения электронных устройств. Этот термопроводящий нанокомпозит перспективен для применения в теплосъёмных интерфейсных материалах, печатных платах или органических подложках в электронике и может дополнить традиционные полимерные материалы.