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我院孙彬教授在柔性电子器件热管理研究中取得新进展
作者:    日期:2023-05-17    阅读:

5月8日,我院柔性电子器件研发团队负责人孙彬教授在柔性电子领域国际顶级期刊、Nature子刊《npj Flexible Electronics》上发表了题为“A new route to fabricate flexible, breathable composites with advanced thermal management capability for wearable electronics” 的研究论文。论文通讯作者为孙彬教授、南方科技大学深港微电子学院朱桂妹研究助理教授、中科院深圳先进技术研究院深圳先进电子材料国际创新研究院柏雪副研究员和苏州大学赵燕教授。

柔性电子器件在诸如新型传感器、人机交互、能量收集与存储等领域广阔的应用前景使其受到了广泛关注。尤其是随着物联网和人工智能技术的发展,可穿戴电子器件逐步进入了我们的日常生活。随着柔性电子器件的小型化、高功率化、集成化趋势,柔性电子器件的热管理问题日益受到重视。另一方面,对于柔性可穿戴器件而言,其优异的透气性不可或缺。然而,用于热管理的热界面材料(TIMs)一般通过高导热填料在致密结构里面构筑导热通路来实现,而透气性则主要依靠材料的疏松结构。因此如何将材料的致密性和疏松透气性统一起来,对于新一代柔性可穿戴电子器件的制备具有至关重要的意义。

文章提出了一种在保持良好透气性同时提升材料热传导的简便方法,静电纺丝技术制备了图案化电纺纤维膜,然后在其网格处涂覆含有高导热BNNSs的Ecoflex,从而得到热导率达0.844 Wm-1k-1,透气性为21.43 mms-1的复合材料薄膜。将其应用于柔性电子器件散热时,电子器件稳定工作时的饱和温度有明显的下降,并且在器件形变过程中具有较好的循环稳定性。随着可穿戴技术的发展,在功能性之外,佩戴的舒适性会变得愈发重要,该方法有望为更舒适的可穿戴电子器件开发提供新思路。

本论文是孙彬教授等自2020年以来第三次在Nature系列子刊上发文。本工作得到了上海大学张统一院士、上海交通大学黄兴溢教授、青岛大学体育学院方群副教授、青岛大学分析测试中心曹喜玥博士等的指导和无私帮助,也得到了山东省自然科学基金的支持。