随着电子工业的发展，高效的热界面材料（TIM）被人们迫切需要。聚合物基复合材料因其柔软度高、可大规模生产、高导热的特性而在热管理领域受到了广泛的关注。然而，为达到良好的导热效果，往往需要在聚合物基体中添加高掺量的刚性填料。高掺量的刚性填料的加入一方面将牺牲聚合物基体的柔软性，另一方面带来材料密度增加等相关问题。因此，制备一种导热效率高、综合性能优异的聚合物基复合材料仍然是一个巨大的挑战。

  近期，浙江理工大学纺织科学与工程学院曹志海教授、郑思佳特聘副教授团队联合浙江大学医学院附属第二医院俞星特聘副研究员提出了一种基于肺泡结构模拟的高性能TIM构建策略。不同于传统添加高剂量刚性导热填料的TIM，该TIM模拟肺泡结构（图1a，b），以液态金属包覆的聚二甲基硅氧烷微球（LM-PBs）为模版，构建高效3D导热网络。液体填料与3D互连的固体导热网络协同，改善声子的界面传输（图1c），有效提升复合材料的热导率。该策略设计复合材料具备高导热性、低杨氏模量、低密度、可大规模制造的综合性能（图1d）。

图1. 受肺泡结构启发的LM-PBs/GLAP热界面材料设计。

图2. LM-PBs/GLAP材料制备、形貌表征和导热性能对比。

图3 

  此项研究成果发表于国际著名期刊《Small》（中科院JCR 1区，影响因子：13.3），题为“Alveoli-Mimetic Synergistic Liquid and Solid Thermal Conductive Interface as a Novel Strategy for Designing High-Performance Thermal Interface Materials”。浙江理工大学郑思佳特聘副教授为论文第一作者，浙江理工大学曹志海教授、浙江大学医学院附属第二医院俞星特聘副研究员为共同通讯作者。并申请发明专利一项：基于液/固两相填料构建具有三维导热网络的有机硅基复合材料的制备方法（2023109321755）。

  论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/smll.202306750