ダイヤモンドはその美しさと価値で知られていますが、この素材が並外れた熱特性も持っていることを知っている人はほとんどいません。現在、 フラウンホーファー研究所 は、これらの特性を利用して、現代のエレクトロニクスの最大の問題の 1 つである過熱を解決する方法を発見しました。ダイヤモンド ナノ膜のおかげで、より効率的で長持ちし、より迅速に再充電できるデバイスを実現する、エレクトロニクス分野における真の革命を目撃することができました。
エレクトロニクスの大敵、熱
熱は電気の避けられない副産物であり、過剰に存在するとコンポーネントやデバイスに損傷を与え、場合によっては危険な状態に陥る可能性があります。このため、熱の管理と除去は電子設計における重要な考慮事項です。通常、ヒートシンクは銅またはアルミニウムでできていますが、これらの金属は電気の良導体でもあるため、追加の絶縁層の使用が必要になります。
ここでダイヤモンドが登場します。 この材料は優れた熱伝導体であることに加えて、電気絶縁体でもあります。 「この中間層を当社のダイヤモンドナノ膜で置き換えたいと考えています。ダイヤモンドは導電性パスに変換できるため、熱を銅に伝達するのに非常に効果的です」と彼は説明します。 マティアス・ミューレ、プロジェクトの科学者の一人。
当社のメンブレンは柔軟で自立しているため、コンポーネントまたは銅上のどこにでも配置したり、冷却回路に直接統合したりできます。
マティアス・ミューレ、フラウンホーファー研究所
超薄くて柔軟なナノ膜
ダイヤモンド ヒートシンクはすでに電子機器分野での使用が見出され始めていますが、通常は厚さが 2mm 以上あり、コンポーネントに取り付けるのが難しい場合があります。一方、ナノ膜の厚さはわずか80マイクロメートルです。非常に柔軟性があり、電子部品を XNUMX°C に軽く加熱するだけで貼り付けることができます。 研究チームはどのようにしてナノ膜を製造したのでしょうか? 彼はシリコンウェーハ上に多結晶ダイヤモンドを成長させ、ダイヤモンド層を剥がしてエッチングしました。
研究者らは、ダイヤモンドナノ膜が電子部品の熱負荷を軽減できると推定している。 10倍。これにより、これらのコンポーネントとデバイス全体のエネルギー効率と寿命が大幅に向上します。膜が充電システムに組み込まれていれば、膜が貢献できると研究チームは考えている 電気自動車の充電速度を5倍に高める。
スケーラブルな生産プロセス
おそらく最も優れているのは、ダイヤモンド ナノ膜はシリコン ウェーハ上に作成できるため、製造プロセスを工業用途に向けてスケールアップするのが比較的容易であることです。研究チームはすでにこの技術の特許を申請しており、電気自動車や通信用のインバータや変圧器で今年後半に試験を開始する予定だ。
ダイヤモンド ナノ膜により、エレクトロニクスの未来は、より強力で耐久性のあるデバイスや、より実用的で手頃な価格の電気自動車への道を切り開く可能性があります。この革新的なテクノロジーが今後数年間でエレクトロニクスの世界をどのように変えるかを見るのが待ちきれません。
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