Aerogel – unikalne rozwiązanie do zarządzania temperaturą w produktach elektronicznych

Wraz z ciągłym postępem technologicznym, tempo iteracji w produktach elektroniki użytkowej przyspieszyło. Wraz ze wzrostem inteligencji produktów elektronicznych, stają się one również lżejsze, cieńsze, bardziej wielofunkcyjne i wydajniejsze. W rezultacie wiele energochłonnych komponentów generuje więcej ciepła w coraz bardziej kompaktowej obudowie. Dlatego też, aby umożliwić urządzeniom elektronicznym skuteczniejsze odprowadzanie ciepła, niezbędne jest zaawansowane projektowanie termiczne. Zastosowanie nowych materiałów izolacyjnych z nanoaerożelu pozwala urządzeniom elektronicznym korzystać z bardziej kontrolowanego rozwiązania w zakresie odprowadzania ciepła.

Czym jest aerożel?

Aerożel SiO2 to stały, trójwymiarowy, wysoce rozproszony nanomateriał charakteryzujący się niską gęstością, dużą powierzchnią właściwą, wysoką porowatością i niskim przewodnictwem cieplnym. W porównaniu z innymi materiałami izolacyjnymi, nanopory aerożelu są znacznie mniejsze niż średnia droga swobodna cząsteczek powietrza, co ogranicza wymianę ciepła w fazie gazowej. Złożona struktura nanoporowata skraca drogę wymiany ciepła, a tym samym ogranicza wymianę ciepła w stanie stałym.

Czym jest folia izolacyjna aerożelowa?

Folia izolacyjna aerożelowa to elastyczny materiał izolacyjny o wyjątkowo niskim przewodnictwie cieplnym, wytwarzany w unikalnym procesie z wykorzystaniem proszku aerożelowego SiO₂. Materiał ten charakteryzuje się wyjątkowo niskim przewodnictwem cieplnym, jest przyjazny dla środowiska i łatwy w cięciu. Skutecznie rozwiązuje problemy z odprowadzaniem ciepła w małych przestrzeniach w produktach konsumenckich i zapewnia ochronę izolacyjną podzespołów wrażliwych na ciepło. Zwiększa to wydajność i żywotność produktu oraz skutecznie zmniejsza ryzyko oparzeń niskotemperaturowych u użytkowników urządzeń elektronicznych.

Cechy produktu:

Cienka grubość filmu, doskonałe właściwości izolacyjne, stabilność cieplna, niskie magazynowanie ciepła, elastyczność i brak utraty proszku.
Materiał dostarczany jest w rolkach i może być obrabiany różnymi metodami cięcia, np. za pomocą noży krążkowych i płaskich.
Można łączyć z materiałami odprowadzającymi ciepło, takimi jak PET, folia PI, płytki grafitowe i folia miedziana.

Koncepcja aplikacji:

Dzięki wykorzystaniu tej nowej metody zarządzania ciepłem obejmującej blokowanie ciepła i kontrolę kierunku jego przepływu, zespół badawczo-rozwojowy ma możliwość: poprawy ogólnej wydajności i smukłości urządzenia, zwiększenia elastyczności projektowania oraz poprawy efektywności energetycznej urządzenia.

Obszary zastosowań:

Nadają się do kompaktowych urządzeń elektronicznych, takich jak smartfony, tablety, laptopy, urządzenia AR/VR, urządzenia typu wearable i elastyczna elektronika, skutecznie optymalizując komfort użytkownika dzięki wydajnemu zarządzaniu ciepłem.

Przykłady zastosowań:

W smartfonie Xiaomi 11 zastosowano ultracienki, nanometrowy materiał izolacyjny z aerożelu, który izoluje ścieżkę przewodzenia ciepła wzdłuż osi Z, przerywając w ten sposób drogę transferu między wewnętrznymi źródłami ciepła a powierzchnią telefonu. Wyizolowana część ciepła jest rozpraszana wzdłuż osi X i Y przez najwyższej klasy, trójwymiarowy system chłodzenia Xiaomi 11. To nie tylko rozwiązuje problem lokalnego nagrzewania, zapewniając prawidłowe działanie układu scalonego, ale także zapobiega przedwczesnemu wykrywaniu lokalnych gorących punktów przez dłoń.

W rzeczywistości seria laptopów Dell XPS 13 już w 2018 roku wykorzystywała folię izolacyjną z aerożelu jako materiał termoizolacyjny baterii. Dzięki rozwojowi strukturalnego zarządzania elektronicznymi systemami termicznymi udało się uzyskać równomierną redukcję temperatury, co przełożyło się na poprawę wydajności i żywotności produktów elektronicznych oraz zwiększenie komfortu użytkowania.

Oznaczono Aerożel