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  隨著電子工業的發展，高效的熱界面材料（TIM）被人們迫切需要。聚合物基復合材料因其柔軟度高、可大規模生產、高導熱的特性而在熱管理領域受到了廣泛的關注。然而，為達到良好的導熱效果，往往需要在聚合物基體中添加高摻量的剛性填料。高摻量的剛性填料的加入一方面將犧牲聚合物基體的柔軟性，另一方面帶來材料密度增加等相關問題。因此，制備一種導熱效率高、綜合性能優異的聚合物基復合材料仍然是一個巨大的挑戰。

  近期，浙江理工大學紡織科學與工程學院曹志海教授、鄭思佳特聘副教授團隊聯合浙江大學醫學院附屬第二醫院俞星特聘副研究員提出了一種基于肺泡結構模擬的高性能TIM構建策略。不同于傳統添加高劑量剛性導熱填料的TIM，該TIM模擬肺泡結構（圖1a，b），以液態金屬包覆的聚二甲基硅氧烷微球（LM-PBs）為模版，構建高效3D導熱網絡。液體填料與3D互連的固體導熱網絡協同，改善聲子的界面傳輸（圖1c），有效提升復合材料的熱導率。該策略設計復合材料具備高導熱性、低楊氏模量、低密度、可大規模制造的綜合性能（圖1d）。

圖1. 受肺泡結構啟發的LM-PBs/GLAP熱界面材料設計。

圖2. LM-PBs/GLAP材料制備、形貌表征和導熱性能對比。

圖3 

  此項研究成果發表于國際著名期刊《Small》（中科院JCR 1區，影響因子：13.3），題為“Alveoli-Mimetic Synergistic Liquid and Solid Thermal Conductive Interface as a Novel Strategy for Designing High-Performance Thermal Interface Materials”。浙江理工大學鄭思佳特聘副教授為論文第一作者，浙江理工大學曹志海教授、浙江大學醫學院附屬第二醫院俞星特聘副研究員為共同通訊作者。并申請發明專利一項：基于液/固兩相填料構建具有三維導熱網絡的有機硅基復合材料的制備方法（2023109321755）。

  論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/smll.202306750