2023年6月版ACS Applied Nano Materials（纳米材料）期刊，发表了来自广西桂林理工光电材料与器件重点实验室与中科院宁波材料技术与工程研究所的联合研究团队成果，研究人员开发出一种使用静电纺丝技术的新型纳米复合膜，有望解决紧凑、强大的电子产品中的发热问题——可能导致处理速度变慢和突然关机的热量被薄膜有效地消散，效率是类似材料的四倍。

论文地址：https://doi.org/10.1021/acsanm.3c00591

电子产品的小型化是必然趋势，但缩小尺寸意味着这些设备将热量集中在更小的区域，这可能导致计算速度滞后，甚至迫使设备意外完全关闭以防止损坏。通常解决方案是使用具有柔性聚合物和导热填料的纳米复合材料来分散这种热量，而静电纺丝正是一种制造纳米复合材料的简单方法，并因其在构建连续纳米纤维方面的独特优势而受到广泛关注。

静电纺丝过程是通过带电喷嘴从注射器中注入聚合物和填料溶液，以产生纤维并堆积成薄膜。但是，从单一溶液进行静电纺丝或单轴静电纺丝却很难控制材料的特性，研究人员开发了一种称为同轴静电纺丝的双溶液方法，以优化新型纳米复合材料中的纤维设计和散热。

研究人员通过单轴和同轴静电纺丝构建了具有不同微观形貌的单轴聚乙烯醇/纳米金刚石（U-PVA/ND）和同轴聚乙烯醇/纳米金刚石（C-PVA/ND）复合纤维膜。具体是通过将每种溶液的注射器安装到将两者结合在一起的喷嘴上，研究人员制造了具有聚乙烯醇芯和纳米金刚石涂层的纤维，而不是两种成分的随机分布。研究人员表示，涂层纤维就像一条“高速公路”，可以像交通一样沿着整个薄膜的纤维引导热量。结果显示，新材料的导热性是先前报道的纳米复合材料的四倍，并且比使用传统喷嘴生产的材料更有效地散热，有望成为小型电子设备的新一代散热材料。