近日，中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研究員史全團(tuán)隊(duì)通過簡(jiǎn)單易行的合成方法，開發(fā)出一種具有高導(dǎo)熱、電絕緣且熱驅(qū)動(dòng)形狀記憶特性的柔性復(fù)合相變材料膜，在可穿戴電子器件熱管理領(lǐng)域展現(xiàn)出應(yīng)用前景。相關(guān)成果發(fā)表在《納米能源》上。

復(fù)合相變材料膜示意圖。大連化物所供圖

相變材料在相變溫度范圍內(nèi)能夠吸收或釋放大量潛熱，可作為理想的儲(chǔ)熱控溫介質(zhì)應(yīng)用于熱量管理與溫度控制領(lǐng)域。然而，相變材料固有的導(dǎo)熱性低、固態(tài)剛性大、電絕緣性差等問題限制其在柔性電子器件熱管理方面的應(yīng)用。

針對(duì)此問題，史全團(tuán)隊(duì)選用高導(dǎo)熱與電絕緣性的氮化硼作為導(dǎo)熱填料，將有機(jī)相變材料負(fù)載于多孔結(jié)構(gòu)的聚偏氟乙烯-氮化硼薄膜中，構(gòu)建了具有導(dǎo)熱增強(qiáng)與電絕緣性的柔性復(fù)合相變膜。該柔性相變材料膜與純相變材料相比，導(dǎo)熱性能大幅提升至0.52W·m^-1·K^-1，并且經(jīng)歷1000次冷熱循環(huán)后仍表現(xiàn)出穩(wěn)定的相變性能。

此外，該柔性相變材料膜還呈現(xiàn)出優(yōu)異的電絕緣特性與熱驅(qū)動(dòng)-形狀記憶功能，進(jìn)一步增強(qiáng)了其在電子產(chǎn)品應(yīng)用中的安全性和長(zhǎng)期適用性，有望為開發(fā)新一代可穿戴電子器件熱管理技術(shù)提供理想的儲(chǔ)熱控溫介質(zhì)。