ポリマー誘電体材料の新しい夜明け：耐熱性の柔軟なポリマーナノ誘電体材料

誘電体は静電的な形でエネルギーを蓄え、さまざまな高度な電子機器や電力システムに遍在しています。最も古典的な例は、セラミック誘電体材料です。しかし、高分子誘電体材料は、破壊強度が高く、信頼性が高く、軽量で複雑な構造に容易に成形できるため、近年注目を集めています。しかし、高分子誘電体材料にも独自の問題があります。つまり、動作温度が比較的低いため、自動車エンジンや航空宇宙パワーエレクトロニクスなどの極端な環境では機能しません。

最近、ペンシルベニア大学の研究者は、高温環境でポリマー誘電体材料の夜明けをもたらす、新しいタイプの高温耐性のある柔軟なポリマーナノコンポジット誘電体材料を発明しました。この新しい材料には、架橋ポリマーと窒化ホウ素ナノシートが含まれています。窒化ホウ素ナノシートの存在は、この材料の熱伝導率を大幅に向上させ、熱放散を加速し、材料の耐熱性を向上させます。

関連するテストでは、材料のエネルギー貯蔵密度が従来の材料と比較して4倍に増加し（つまり、同じ容量のコンデンサがより軽く、より小さくなります）、300°Cまでの温度で安定していることが示されています。そして、複数の曲げ折りに耐えることができます。

このような高温耐性のある柔軟なポリマー誘電体材料の製造コストは従来の材料よりも高くなる可能性があり、長期の耐摩耗性と耐引裂性はまだ検証されていませんが、研究者はこの新しい材料が非常に明るい用途の見通しを持っていると確信しています。

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