Aerogel: una soluzione di gestione termica per l'elettronica
Con il continuo avanzamento della tecnologia, il ritmo di iterazione dei prodotti elettronici di consumo ha subito un'accelerazione. Mentre i prodotti elettronici stanno diventando più intelligenti, si stanno anche gradualmente orientando verso una maggiore leggerezza, sottigliezza, multifunzionalità e prestazioni superiori. Di conseguenza, molti componenti ad alto consumo energetico generano più calore all'interno dello spazio sempre più compatto dei dispositivi. Pertanto, è necessaria una progettazione termica avanzata per consentire ai dispositivi elettronici di dissipare il calore in modo più efficace. L'uso di nuovi materiali isolanti in nano-aerogel consente ai dispositivi elettronici di avere una soluzione di dissipazione del calore più controllabile.
Cos'è l'aerogel?
SiO2 L'aerogel è un nanomateriale solido tridimensionale ad alta dispersione, caratterizzato da bassa densità , elevata superficie specifica, alta porosità e bassa conducibilità termica. Rispetto ad altri materiali isolanti, i nanopori dell'aerogel sono significativamente più piccoli del percorso libero medio delle molecole d'aria, limitando il trasferimento di calore in fase gassosa. La complessa struttura nano-porosa riduce il percorso di trasferimento del calore, riducendo così il trasferimento di calore allo stato solido.
Cos'è la pellicola isolante in aerogel?
La pellicola isolante in aerogel è un materiale isolante flessibile con una conducibilità termica estremamente bassa, preparato attraverso un processo unico utilizzando polvere di aerogel SiO2. Questo materiale ha una conducibilità termica ultra-bassa e possiede un'eccellente eco-compatibilità e facilità di taglio, affrontando efficacemente i problemi di gestione del calore in spazi ridotti per i prodotti di consumo, oltre a fornire protezione isolante per componenti sensibili al calore. Ciò migliora le prestazioni e la durata del prodotto, riducendo efficacemente il rischio di ustioni a bassa temperatura per gli utenti di prodotti elettronici.
Caratteristiche del prodotto:
- Spessore sottile della pellicola, eccellenti prestazioni isolanti, stabilità termica, basso accumulo di calore, flessibilità e nessuna perdita di polvere.
- Il materiale viene fornito in rotoli e può essere lavorato con vari metodi di taglio come coltelli circolari e coltelli piatti.
- Può essere combinato con materiali di dissipazione del calore come PET, film PI, fogli di grafite e lamina di rame.
Concetto applicativo:
Utilizzando questo nuovo approccio di gestione termica che coinvolge il blocco termico e il controllo della direzione termica, si aprono le seguenti possibilità per il team di R&S: migliorare le prestazioni complessive del dispositivo e la sua sottigliezza, aumentare la flessibilità di progettazione e promuovere l'efficienza energetica del dispositivo.
Campi di applicazione:
Adatto a dispositivi elettronici compatti come smartphone, tablet, laptop, apparecchiature AR/VR, dispositivi indossabili, nonché elettronica flessibile, ottimizzando efficacemente l'esperienza utente attraverso una gestione termica efficiente.
Esempi applicativi:
Lo smartphone Xiaomi 11 adotta un materiale isolante in aerogel nanometrico ultra-sottile, isolando il percorso di conduzione del calore lungo l'asse Z, interrompendo il percorso di trasmissione tra le fonti di calore interne e la superficie del telefono. La parte isolata del calore viene condotta attraverso il sistema di raffreddamento tridimensionale di fascia alta di Xiaomi 11 lungo gli assi X e Y. Ciò non solo risolve il problema del riscaldamento localizzato per garantire il normale funzionamento del chip, ma previene anche la rilevazione prematura di punti caldi localizzati dal palmo della mano.
In effetti, già nel 2018, la serie di laptop Dell XPS-13 utilizzava film isolante in aerogel come materiale di isolamento termico per la batteria. Attraverso la progettazione della gestione della struttura del sistema termico elettronico, ha ottenuto l'effetto di una riduzione uniforme della temperatura, migliorando le prestazioni e la durata dei prodotti elettronici e migliorando l'esperienza utente.
Fattori di forma di film e fogli di aerogel
I film e i fogli di aerogel vengono spediti in rotoli che si tagliano su misura, il fattore di forma che rende l'aerogel pratico per l'elettronica dove lo spazio è misurato in millimetri.
Film aerogel ultra-sottile
Il film di aerogel ultra-sottile, spesso inferiore al millimetro, si inserisce tra le celle della batteria e gli involucri come barriera termica, guadagnando margine di progettazione in involucri compatti per veicoli elettrici e stoccaggio.
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