Lekki jak piórko, przewodzi ciepło lepiej niż stal, nie przewodzi prądu, nie zakłóca fal 5G – nowy kompozyt polimerowo-ceramiczny z Northeastern University może zrewolucjonizować zarządzanie ciepłem w elektronice i elektromobilności. Powstał we współpracy z U.S. Army Research Laboratory i ma szansę wejść do produkcji dzięki start-upowi Fourier LLC.

W lipcu 2025 roku naukowcy z Northeastern University poinformowali o opracowaniu nowego tworzywa, które łączy zalety polimerów i ceramiki, oferując przewodnictwo cieplne przewyższające stal nierdzewną – przy czterokrotnie niższej masie. Jak podkreśla Northeastern Global News („Scientists Create Heat-Conductive Plastic To Optimize Electronics”, 11.07.2025), materiał zachowuje izolacyjność elektryczną, nie tłumi fal radiowych i może być dowolnie formowany z użyciem druku 3D.

Struktura nowego kompozytu jest wyjątkowa – przypomina wewnętrznie uporządkowaną siatkę zbudowaną z ceramiki i krystalicznych mostków polimerowych. Rozmieszczenie cząstek ceramiki odbywa się na etapie precyzyjnego druku 3D, a następnie w strukturze formują się kanały termiczne, przypominające układ kapilar. Jak zaznaczają autorzy badania, kluczowy był porządek aż do poziomu nanometrów – to on pozwolił stworzyć rodzaj “autostrady cieplnej”, zdolnej do szybkiego rozpraszania temperatury. Potwierdzają to również niezależne źródła: Webull News, cytując Physicists Organization Network (16.07.2025), opisuje materiał jako „o strukturze przypominającej piórko, ale z wyjątkową przewodnością cieplną”.

Materiał nie przewodzi prądu, a jego dielektryczne właściwości pozwalają na użycie go w bezpośrednim sąsiedztwie elementów wysokoczęstotliwościowych, takich jak anteny 5G czy systemy radarowe. To może radykalnie uprościć projektowanie urządzeń elektronicznych – zlikwidować konieczność oddzielania materiałów chłodzących od elementów sygnałowych, co do tej pory często komplikowało układ konstrukcyjny i zwiększało masę komponentów.

Choć technologia jest wciąż w fazie laboratoryjnej, trwają już prace nad jej skalowaniem. Komercjalizacja odbywa się przez spin-out o nazwie Fourier LLC, wspierany przez Center for Research Innovation oraz Northeastern’s Spark Fund, przy współudziale koncernu zbrojeniowego RTX (dawniej Raytheon). Jak podkreśla CRI Northeastern, materiał należy do klasy tzw. thermoformable ceramic matrix composites – zaawansowanych tworzyw o właściwościach inżynierskich dostosowanych do formowania termicznego i druku addytywnego.

Zastosowania? Praktycznie wszędzie tam, gdzie ciepło trzeba odprowadzać szybko, bez zakłócania sygnału i przy ograniczonej masie. Od centrów danych, gdzie chłodzenie stanowi do 40% całkowitego zużycia energii (dane IEA), przez układy mocy w pojazdach elektrycznych, aż po systemy wojskowe, lotnicze i mobilne urządzenia komunikacyjne.

Szczególne nadzieje naukowcy wiążą z wykorzystaniem nowego kompozytu w pojazdach elektrycznych. Umieszczony w pobliżu akumulatorów, materiał może zapobiegać zjawisku termicznej ucieczki – gwałtownego wzrostu temperatury mogącego prowadzić do samozapłonu.