Эта тонкая пленка может защищать электронику и космические аппараты от тепла
19 сентября 2026, 22:24Наука и космосDexter0
Ученые из Университета штата Северная Каролина создали тонкопленочный материал, который объединяет крайне низкую теплопроводность с высокой жесткостью. Он проводит тепло примерно в пять раз менее эффективно, чем стандартный силикон, но при этом в сотни и тысячи раз более жесткий.
Такое сочетание характеристик необычно для материаловедения. Обычно жесткие материалы, особенно металлы, хорошо проводят тепло, в то время как эффективные теплоизоляторы обладают меньшей механической прочностью или имеют пористую структуру. Новый материал, напротив, является непористым.
При температуре окружающей среды его теплопроводность составляет около 0,04 Вт/(м·К), в то время как у силикона этот показатель находится примерно на уровне 0,2 Вт/(м·К). Чем ниже теплопроводность, тем хуже материал передает тепло. Разработчики утверждают, что их материал в 700–10 000 раз жестче силикона.
Основой разработки стали двумерные гибридные органо-неорганические перовскиты. Их структура состоит из чередующихся слоев органических и неорганических кристаллов. Ученые изменили молекулярную архитектуру материала, заменяя традиционные углеродные цепочки специально подобранными бензольными кольцами.
Такое преобразование позволило подавить распространение колебаний, через которые в материале передается тепловая энергия, при этом сохранив жесткую кристаллическую структуру. В результате получилась тонкая пленка на основе азобензол-этиламмоний-свинец-йодного соединения с необычным сочетанием механических и тепловых свойств.
Еще одним преимуществом технологии является потенциальная возможность масштабирования. По словам исследователей, материал можно наносить в тонком слое на большие площади или использовать в качестве защитного покрытия.
В будущем такие покрытия могут быть полезны в электронике, где необходимо изолировать отдельные компоненты от источников тепла. Другие потенциальные области применения разработчики считают аэрокосмическую отрасль и другие системы, где одновременно важны жесткость, теплоизоляция и легкость.
До промышленного использования этой разработки еще предстоит пройти долгий путь. Ученым нужно проверить долговечность материала, стабильность его характеристик, стоимость производства и поведение в различных эксплуатационных условиях. Кроме того, наличие свинца в составе может ограничить применение такого материала в некоторых областях.
Источники:Interesting EngeneeringНаука и космос0Наука7 минут назад
Источник