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工程师用“不可能”的聚合物合金制造塑料电容器，可承受极热并容纳更多能量
一种新型聚合物混合物可以承受极热，有望实现更小、更强大的电子产品。
来源:ZME科学如果您曾经尝试在炎热的房间中运行高性能计算机，或者在炎热的夏季高速公路上将电动汽车推向极限，您就会知道现代电子产品的敌人是热量。随着我们的设备变得越来越小，我们的电网变得越来越饥饿，内部的组件被推到了热断裂点。
电容器这一特定组件长期以来一直是该链条中的薄弱环节。电容器对于调节从医疗除颤器到电动汽车 (EV) 逆变器等各种设备的功率流至关重要，它可以提供电池无法处理的快速能量爆发。但目前的聚合物电容器比较挑剔；它们通常无法承受 212°F (100°C) 以上的温度。这个温度上限迫使工程师添加笨重、昂贵的冷却系统，以防止它们熔化或失效。
但本周《自然》杂志发表的一项新研究最终提供了一个解决方案：一种由廉价商用塑料制成的新材料，在高达 482°F (250°C) 的温度下可以处理四倍于典型电容器的能量。
打破塑料电容器的热天花板
这项研究由宾夕法尼亚州立大学的科学家领导，推出了一类新的“全聚合物纳米复合材料”。从历史上看，材料科学家一直陷入权衡游戏。为了制造存储更多能量的电容器，通常需要具有高介电常数 (K) 的材料。大多数聚合物的 K 值较低，通常小于 4。为了提高该值，工程师经常混合陶瓷或其他无机填料。
有问题吗？这些填充物使塑料变得易碎、沉重，并且当物体变热时容易泄漏电荷。
宾夕法尼亚州立大学团队采取了不同的方法。他们没有添加外来填料，而是混合了两种化学上相互排斥的不同聚合物。他们将聚醚酰亚胺 (PEI)（一种用于制药的常见无定形塑料）与称为 PBPDA 的结晶聚合物混合。
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