В современном мире основным автономным источником питания является аккумуляторная батарейка. В качестве альтернативы ей в последнее время все чаще используются конденсаторы, которые характеризуются небольшим весом, низким током утечки заряда и высокой скоростью зарядки и разрядки.

Для усиления свойств аккумуляторов их необходимо изготавливать при помощи специальных диэлектриков, которые изолируют друг от друга заряженные пластины и позволяют конденсатору сохранять накопленный заряд. Созданные из специальных полимеров диэлектрические материалы обладают более высоким значением КПД по сравнению с привычными типами диэлектриков. Они уверенно работают без пробоя в электрических полях высокой интенсивности, благодаря чему конденсаторы обладают повышенной надежностью.

Главным недостатком современных конденсаторов является низкий диапазон температур, в котором их можно эксплуатировать. В экстремальных условиях, в частности, при высоких температурах, использовать конденсатор в качестве источников питания не получится. Применение новых композитных материалов позволяет устранить эти недостатки. Новый тип материала был создан благодаря объединению гексагональных частиц нитрида бора с элементами обычного полимера.

Полученный в результате материал под названием BCB/BNNS имеет гораздо более высокое значение диэлектрической проницаемости и может эффективно препятствовать токовым утечкам. Структура нового полимера напоминает графен в один атом толщиной. Ученые разных стран исследовали свойства нового диэлектрика и в ходе экспериментов убедились, что он превосходит по своим характеристикам лучшие аналоги, которые уже используются при изготовлении конденсаторов.

Диэлектрическая проницаемость полимера BCB/BNNS при повышении температуры до 300 градусов остается практически неизменной и дрейф ее значения не превышает 1,7%, в то время как у лучших аналогичных материалов минимальное изменение равняется 8%. Также новый полимер показал хорошие значения коэффициента рассеяния энергии при повышении температуры до 300 градусов. Порадовал своими свойствами новый диэлектрик и в цикле зарядки-разрядки конденсатора при повышенной температуре.

Как известно, большая часть конденсаторов при перегреве выходит из строя. Это связано с низкой теплопроводностью диэлектрика, из-за чего тепло не отводится из конденсатора, вследствие чего он перегревается и в нем происходит тепловой пробой. У нового материала BCB/BNNS теплопроводность составила до 2 кВт/м*K, что позволяет использовать диэлектрик нового типа в качестве элементов пассивного охлаждения.

Ну а благодаря сохранению своих свойств даже при механическом воздействии на изгиб и высоких температурах новый полимер можно будет использовать и в гибкой электронике будущего.