Das neue Keramikmaterial kann geformt werden, um Mobiltelefone und andere wärmeableitende elektronische Geräte aufzunehmen. Bildquelle: Northeastern University Im Juli 2021 testen Forscher eine experimentelle keramische Verbindung. Keramiken neigen dazu, aufgrund eines Temperaturschocks zu brechen oder sogar zu explodieren, wenn sie extremen thermischen Veränderungen und mechanischer Beanspruchung ausgesetzt sind. Als die Keramik mit einer Lötlampe besprüht wurde, verformte sie sich. Nach einigen Versuchen erkannten die Forscher, dass sie die Deformation kontrollieren konnten. Also begannen sie mit dem Formpressen des keramischen Materials und fanden, dass das Verfahren sehr schnell war. Die zugrundeliegende Mikrostruktur ermöglicht es der Vollkeramik, während des Formprozesses schnell Wärme zu übertragen, was einen effizienten Wärmefluss ermöglicht. Die Keramiken können zu filigranen Geometrien geformt werden und weisen eine hervorragende mechanische Festigkeit und Wärmeleitfähigkeit bei Raumtemperatur auf, so die Forscher. Diese thermogeformte Keramik ist eine neue Materialgrenze. Dieses neue Produkt hat das Potenzial, der Branche zwei Verbesserungen zu bringen. Die erste ist ihre Effizienz als Wärmeleiter, der Elektronik mit hoher Dichte kühlen kann. Normalerweise sind Mobiltelefone und andere elektronische Geräte mit einer schweren Aluminiumschicht ausgestattet, die notwendig ist, um die Wärme des Geräts zu absorbieren. Das neue Material ist weniger als einen Millimeter dick und kann in die gewünschte Kühloberfläche geformt werden. „Diese auf phononischen Kristallen basierende Keramik ermöglicht den Wärmefluss ohne Elektronentransport. Es stört nicht die Funkfrequenzen in Mobiltelefonen und anderen Systemen „, sagte Randall Erbe, außerordentlicher Professor für Maschinenbau und Wirtschaftsingenieurwesen an der Northeastern University. Eine weitere Verbesserung besteht darin, dass es direkt an elektrische Komponenten angepasst werden kann. Die Forscher demonstrierten das nicht-Newtonsche Verhalten der Keramik, indem sie einen Klumpen keramischen Schlamms durch Vibrationen verflüssigten und die Struktur des Materials zu einer formbaren Keramik reorganisierten.