همه روزه اجزای بیشتر و بیشتری در محصولات الکترونیکی قرار داده می شوند که همه ی آن ها گرما تولید می کنند. گرمای زیاد می تواند به لپ تاپ ها و سایر قطعات آسیب برساند، بنابراین سازندگان، این قطعات را به صفحه های فلزی مجهز می کنند تا گرما را به بیرون منتقل کنند (گرماگیر). ترکیبی جدید می تواند این کار را بهتر انجام دهد.به گزارش خبرگزاری برق، الکترونیک و کامپیوتر ایران (الکترونیوز)، در حالی که رایانه های قابل حمل چندین سال پیش نسبتا سنگین بودند، امروزه به راحتی در یک کیف کوچک جای می گیرند. این امر به دلیل این است که اجزای زیر لایه ها و میکروتراشه ها با هر مدل متوالی از نظر اندازه کوچک تر می شوند. همچنین این اجزا با فاصله ی کمتری نسبت به هم قرار می گیرند و امکان جاسازی مدارهای بیشتری را در یک تراشه فراهم می کنند.
تمام این اجزا گرمای تابشی تولید می کنند. هر چه اجزای بیشتری در یک فضای محدود قرار داده شود، خارج کردن گرما نیز دشوارتر خواهد بود. گرمای بسیار زیاد موجب آسیب رسیدن به قطعات الکترونیکی می شود. این اجزا و عناصر رابط می توانند تنها دماهای 90 تا 130 درجه را تحمل کنند. بنابراین سازندگان یک صفحه ی کوچک مسی یا آلومینیومی زیر آن ها نصب می کنند تا گرما را به خارج هدایت کنند. این صفحه به اجزای سرامیکی یا سیلیکون (جزء اصلی تراشه) متصل می شود. اگر گرمای این سیستم افزایش یابد، صفحه ی فلزی حدود سه یا چهار برابر سیلیکون یا سرامیک منبسط می شود. این امر موجب ایجاد کشش می شود که می تواند منجر به ایجاد ترک در نقاط اتصال شود، بنابراین محدودیت هایی در فاصله ی قرارگیری اجزا وجود دارد.
کاربران صنعتی خواستار ماده ای با ویژگی های خاص هستند که بتواند گرما را حتی در قطعاتی با اجزای فشرده به خوبی به بیرون منتقل کند و بدین طریق عمر لوازم الکترونیکی کوچک شده را افزایش دهد. این ماده باید بتواند گرما را حتی بهتر از مواد مسی یا آلومینیومی هدایت کند، اما نباید در دماهای بالا بیشتر از سیلیکون یا سرامیک منبسط شود. چنین ماده ای هم اکنون توسط پژوهش گران بخش مهندسی ساخت و پژوهش مواد کاربردی در موسسه ی فرانهوفر ،IFAM، همراه با همکاران صنعتی شامل زیمنس و پلانسی به عنوان بخشی از پروژه ی ExtreMat اتحادیه ی اروپا توسعه داده می شود.
این پژوهش گران به طور نسبی هدایت گرمایی مس را بهتر کرده اند. دکتر توماس شوبرت، مدیر پروژه ی IFAM، گفت: "ما این کار با افزودن پودر الماس به مس انجام دادیم. الماس گرما را پنج برابر بهتر از مس هدایت می کند. ماده ی بدست آمده در اثر گرما بیشتر از سرامیک منبسط نمی شود اما هدایت گرمایی آن 1.5 برابر بزرگتر از مس است. این ترکیب ویژگی ها منحصر بفرد است." به هر حال ترکیب کردن مس و الماس کار ساده ای نیست. این پژوهش گران مجبور بودند عنصر سومی پیدا کنند که موجب اتصال دو ماده به هم شود. شوبرت شرح داد: "عنصری که می تواند این کار را انجام دهد کروم است. حتی مقدار کمی از آن یک لایه ی کاربیدی روی الماس ایجاد می کند و این لایه به سادگی به مس متصل می شود." نمونه های اولیه ی این ماده هم اکنون تولید شده است.
