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拉伸 400%,导热翻 6 倍!这款橡胶解决柔性电子散热难题

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来源:Nature Communications

链接:https://doi.org/10.1038/s41467-026-71056-0


01 背景


在可穿戴设备、人工智能机器人和高密度集成电路飞速发展的今天,如何同时实现材料的优异柔韧性与高效热管理已成为一个根本性难题。传统的聚合物材料如橡胶虽然柔韧,但其导热系数通常低于0.3 W/(m·K),是典型的热绝缘体;而金属和陶瓷虽然导热性能优异,却缺乏必要的柔韧性。这种柔性与导热性之间的此消彼长,长期困扰着下一代柔性电子器件的热管理材料研发。

02 成果掠影

 

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近日,中国科学院福建物质结构研究所林悦研究员团队提出了一种基于氢键工程的全新策略,成功开发出一种液态金属-聚氨酯复合材料。通过调控聚氨酯基体氢键密度、对共晶镓铟(EGaIn)液态金属进行 -NH₂官能化修饰,在仅46 vol%液态金属填充下,材料常温导热率达4 W/m·K,400% 拉伸应变下导热率飙升至23.42W/m·K,柔性品质因子超过100,同时具备>700%断裂伸长率与9.97 MJ・m⁻³超高韧性,一举打破了材料科学领域长期存在的柔性与导热性难以兼得的困局;为可穿戴电子、柔性集成电路的先进热管理提供全新材料方案。研究成果以“Flexible rubber with metal-like thermal conductivity achieved via hydrogen bonding engineering” 为题,发表于《Nature Communications 》期刊。


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