„Das Hauptproblem, das wir identifiziert haben, ist, dass die Verbesserung der Wärmeleitfähigkeit allein nicht gut genug ist“, sagte Vaibhav Bahadur, Forscher für Thermofluide aus Austin. „Man braucht ein ganzheitlicheres Materialverständnis, um elektrische, thermische und mechanische Anforderungen zu erfüllen.“
Nano-Verbundwerkstoffe sind unter dem Mikroskop – Polymere mit Nanopartikel-Füllstoffen – einige mit einer fast 100-fachen Wärmeleitfähigkeit konventioneller Polymere, so die Universität, während das polymerähnliche Gewicht, die Korrosionsleistung und die einfache Herstellung beibehalten werden. Das Team spricht von 10W/mK (kommerziell) bis >50W/mK (Forschung) Wärmeleitfähigkeit im Vergleich zu 0.1–0.5W/mK bei normalen Polymeren.
Das Austin-Team erstellt nicht die Materialien, sondern sammelt und fasst die Forschung und Entwicklung anderer zusammen.
„Eine umfassende Bewertung dieser neuen Nanomaterialien gab es bisher noch nicht“, sagt Professor Robert Hebner, der zusammen mit Bahadur einen Bericht darüber verfasst hat. „Dieser Artikel ist eine Roadmap für die Entwicklung zukünftiger Materialien. Wir bieten der Werkstoff-Community eine kritische Überprüfung und Perspektiven aus Ingenieurs- und Zuverlässigkeitsperspektive.“
Bahadur schlägt den praktischen Einsatz solcher Materialien vor Technologie könnte bereits im Jahr 2030 passieren.
Die University of Texas in Austin arbeitete mit dem US Army Research Laboratory zusammen.
'Review of Nanocomposite Dielectric Materials With High Thermal Conductivity' wird von der IEEE veröffentlicht (pay-to-view).