隨著(zhù)5G芯片的高速發(fā)展，高效和精確的熱管理成為重大挑戰。經(jīng)典的被動(dòng)散熱系統利用空氣或液體的強制循環(huán)將熱量遞送到外部。固態(tài)電卡制冷先進(jìn)技術(shù)利用鐵電材料充/放電過(guò)程中可逆的溫度變化，可逆著(zhù)溫度梯度搬運熱量，具有零溫室效應潛能、高效、系統緊湊等特點(diǎn)，在實(shí)現雙碳目標下極具發(fā)展潛力。

　　柔性的鐵電聚合物材料電卡性能優(yōu)異，然而導熱性能不佳，制冷需要的電場(chǎng)較高，降低器件長(cháng)期服役的穩定性。在國家重點(diǎn)研發(fā)計劃“高效芯片熱管理”變革性技術(shù)重點(diǎn)專(zhuān)項的支持下，南京大學(xué)沈群東教授課題組構筑了鐵電聚合物和導熱材料的互穿網(wǎng)絡(luò )，將電卡性能和熱導率同步提高了2倍以上。在電場(chǎng)驅動(dòng)下，鐵電聚合物中的偶極傾向于有序化而釋放出熱量形成“熱點(diǎn)”。嵌入聚合物中的三維連續導熱網(wǎng)絡(luò )增加了可操縱偶極的數量，顯著(zhù)降低制冷循環(huán)期間切換偶極取向狀態(tài)時(shí)所需的電能；同時(shí)開(kāi)辟了熱量高速傳導的通路，使冷/熱區域快速傳輸成為可能，解決了聚合物固有的低熱導帶來(lái)的界面接觸散熱緩慢的難題。團隊還構建了基于電卡智能材料和電磁驅動(dòng)機制的芯片冷卻設備原型，為下一代智能微電子器件的精確定點(diǎn)熱管理提供了可行的解決方案。

　　相關(guān)論文在線(xiàn)發(fā)表在Nature Communications，博士生李明頂為該論文第一作者?；瘜W(xué)化工學(xué)院王曉亮教授和李劍老師參與了研究。沈群東教授課題組近年來(lái)專(zhuān)注于鐵電材料的電子和神經(jīng)醫學(xué)應用。