Su empleo en la electrónica permitiría solucionar el problema de sobrecalentamiento de la placa de circuito impreso. Los resultados del estudio están reunidos en un artículo del Journal of Alloys and Compounds.
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Los 'órganos' de un teléfono móvil u ordenador más sensibles al aumento de la temperatura son el procesador y la tarjeta gráfica. Las altas temperaturas acortan el período de su funcionamiento estable. Aunque los dispositivos modernos se apagan automáticamente al alcanzar una temperatura crítica, el sobrecalentamiento regular produce errores del procesador e incluso el fallo del chip.
Para solucionar este problema, los científicos de la NUST MISIS han diseñado una tecnología universal para obtener compuestos ligeros y económicos con una alta conductividad térmica y excelentes propiedades mecánicas.
Según el investigador, el compuesto resultante tiene buenas perspectivas para reemplazar los laminados reforzados en las placas de circuitos impresos o en las carcasas de pequeños componentes electrónicos en las que hay una emisión de calor notable (por ejemplo, en las lámparas LED).
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Para la matriz polimérica, los científicos de la NUST MISIS utilizaron polietileno de alta densidad, y emplearon nitruro de boro hexagonal como material de relleno. El equipo desarrolló la combinación óptima de modos de procesamiento para lograr las propiedades deseadas del relleno.
"Finalmente obtuvimos resultados positivos: el último estudio muestra que la resistencia del compuesto a base de polietileno y nitruro de boro es de 24 MPa, y su conductividad térmica se ha vuelto al menos dos o tres veces mayor que la del plástico reforzado con vidrio utilizado en dispositivos similares", destaca Dmitri Murátov.
Y es que los expertos señalan desde hace tiempo la imposibilidad de una reutilización de calidad de la fibra de vidrio, sin hablar ya de su reciclaje. En cambio, el compuesto desarrollado en la NUST MISIS no solo tiene una buena conductividad térmica —de un 1 W/(m·K)-, sino que también es fácil de reciclar.
"La ventaja económica de nuestros materiales se debe a la facilidad con la que se reciclan, mientras que el plástico reforzado con vidrio es extremadamente difícil de reciclar, ya que su matriz polimérica se hace a base de resinas epoxi, unos plásticos termoestables que, una vez endurecidos, no se pueden reutilizar", afirma Murátov.
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Actualmente, los autores desarrollan la cooperación en materia de síntesis de materiales 2D y estudio de sus propiedades con la Universidad Nebraska-Lincoln (EEUU), buscando multiplicar la conductividad térmica de los compuestos mediante el uso de materiales con unos valores más altos según la predicción teórica.
