روایتی مواد عام طور پر کھینچنے کے دوران اندرونی ذرات کے درمیان فاصلے میں اضافہ کا تجربہ کرتے ہیں، جو الیکٹران اور حرارت کی نقل و حمل کے راستے کو لمبا کرتے ہیں۔ نتیجے کے طور پر، ان کی برقی اور تھرمل چالکتا کم ہو جاتی ہے۔ تاہم، جنوبی کوریا کی تحقیقی ٹیم کی طرف سے تیار کردہ ایک نیا نانوکومپوزائٹ اس کے برعکس رویے کو ظاہر کرتا ہے: مواد کو پھیلانے کے بعد، اس کی برقی چالکتا اور تھرمل چالکتا دونوں بڑھ جاتے ہیں۔ ٹیم نے مزید اسے فولڈ ایبل فونز میں تھرمل مینجمنٹ پر لاگو کیا، لچکدار الیکٹرانک آلات میں گرمی کی کھپت کے لیے ممکنہ نئے مادی حل کی پیشکش کی۔
اس مطالعہ کی قیادت Sungkyunkwan یونیورسٹی کے سکول آف مکینیکل انجینئرنگ کے پروفیسرز Seunghyun Baik اور Joonmyung Choi نے کی، اور نتائج شائع کیے گئے۔اعلی درجے کی فنکشنل مواد.
نانوسکل گیپس اسٹریچنگ کے بعد حرارت کی نقل و حمل کو زیادہ موثر بناتے ہیں۔
تحقیقی ٹیم نے چاندی کے نینو پارٹیکلز کو یکساں طور پر پھیلایا جس کے ذرات کے سائز میں صرف 3.4 nm اسٹریچ ایبل سلیکون ربڑ ہے اور ذرات کے درمیان فاصلہ کو تقریباً 4.1 nm تک کنٹرول کیا۔ جب نینو پارٹیکلز کے درمیان فاصلہ 10 nm سے کم ہو جاتا ہے، تو الیکٹران کوانٹم ٹنلنگ کے ذریعے ذرات کے درمیان توانائی کی رکاوٹ کو عبور کر سکتے ہیں، جس سے الیکٹران کی نقل و حمل کو قابل بنایا جا سکتا ہے۔ یہ مواد کو نسبتاً اچھی برقی چالکتا برقرار رکھنے کی اجازت دیتا ہے یہاں تک کہ جب یہ خراب ہو جائے۔
مزید خاص طور پر، ٹیم نے پایا کہ پھیلی ہوئی حالت میں، کمپوزٹ کے اندر حرارت کی نقل و حمل بھی روایتی مواد سے مختلف طریقے سے تبدیل ہوتی ہے۔ ذرات کے درمیان بننے والے نانوسکل حرارت-منتقلی چینلز بیلسٹک-جیسے نقل و حمل کے طریقے سے فلرز کے درمیان حرارت کو منتقل کرنے کی اجازت دیتے ہیں، اسٹریچنگ کے دوران اضافی بکھرنے کو کم کرتے ہیں اور اس طرح مواد کی تھرمل چالکتا میں اضافہ کرتے ہیں۔
اسٹریچنگ مواد کی تھرمل چالکتا کو بھی کنٹرول کر سکتی ہے۔
ٹیم نے چاندی کے ذرات اور سلیکون ربڑ کی کیمیائی خصوصیات کے درمیان وقفہ کاری کو مزید ایڈجسٹ کیا، جس سے مرکب کو تھرمل سوئچنگ کی خاصیت ملی، یعنی گرمی کی نقل و حمل کو مواد کی کھینچنے والی حالت کو تبدیل کرکے کنٹرول کیا جا سکتا ہے۔ کمپیوٹیشنل سمیولیشن سے پتہ چلتا ہے کہ کھینچنے کے بعد، پولیمر زنجیریں تناؤ کی سمت پر مبنی ہو جاتی ہیں، جس سے گرمی کو اس سمت میں زیادہ مؤثر طریقے سے منتقل کیا جا سکتا ہے۔
اس پراپرٹی میں لچکدار الیکٹرانک آلات جیسے فولڈ ایبل اور اسٹریچ ایبل ڈیوائسز کے لیے ممکنہ ایپلی کیشن ویلیو ہے۔ سمارٹ فونز اور الیکٹرانک آلات آپریشن کے دوران مسلسل حرارت پیدا کرتے ہیں، اور موڑنے کے قابل اور تہ کرنے کے قابل آلات کے لیے، آلات کے خراب ہونے کے بعد روایتی حرارت کی کھپت کے مواد کی کارکردگی متاثر ہو سکتی ہے۔ اگر تھرمل چالکتا کو میکانکی اخترتی کے ذریعے فعال طور پر کنٹرول کیا جا سکتا ہے، تو لچکدار الیکٹرانک آلات کی تھرمل مینجمنٹ کی صلاحیت کو مزید بہتر بنانا ممکن ہو سکتا ہے۔