研究小组的钻石纳米膜样品。
金刚石纳米膜有助于有效带走电子设备中的热量。
弗劳恩霍夫协会的科学家们发现，利用超薄金刚石薄膜可大幅冷却电子元件并提高电动汽车的充电速度。
热量通常是电的副作用，过多的热量会损坏元件和设备，有时甚至会造成危险。因此，管理和消除热量是电子设计中的一个主要考虑因素，散热器通常由铜或铝制成。问题是，这些金属也是良好的导电体，因此通常还需要另一个绝缘层。因此，在这项新研究中，弗劳恩霍夫研究小组将目光转向了金刚石，因为金刚石既是热的良导体，又是电的绝缘体。
该项目的科学家马蒂亚斯·米勒（Matthias Mühle）说：“我们希望用我们的金刚石纳米膜取代中间层，因为金刚石可以被加工成导电路径，所以它能非常有效地将热量传递给铜。由于我们的膜是柔性的、独立的，它可以放置在元件或铜的任何位置，也可以直接集成到冷却电路中。”
金刚石散热器已经开始投入使用，但其厚度通常超过2毫米，很难粘贴到元件上。而纳米膜只有一微米厚，柔韧性好，只要轻轻加热到80℃，就能粘合到电子元件上。研究小组通过在硅晶片上生长多晶金刚石，然后分离和蚀刻金刚石层来制造纳米膜。
研究人员估计，金刚石纳米膜可将电子元件的热负荷降低10倍，这当然会提高这些元件和整个设备的能效和使用寿命。该研究小组表示，如果将其应用到充电系统中，这种薄膜可以帮助将电动汽车的充电速度提高5倍。
由于金刚石纳米膜可以在硅片上制造，因此制造工艺应该比较容易扩大到工业用途。该团队已经为这项技术申请了专利，并计划于今年晚些时候开始在电动汽车和电信领域的逆变器和变压器中进行测试。（航柯）