Nowy polimer przewodzący ciepło lepiej niż metal
MITPolimery najczęściej są używane jako materiał do izolacji termicznej. Artykuły takie jak sylikonowa rękawica kuchenna czy kubek termiczny są zbudowane z polimerowych materiałów, które łapią ciepło. Nowe polimery, które odkryli naukowcy, potrafią jednak przewodzić ciepło, zamiast po prostu je trzymać.
Naukowcy Massachusetts Institute of Technology zupełnie odmienili polimery, tworząc taki, który ma postać cienkiej folii przewodzącej ciepło. Udało im się stworzyć polimer cieńszy od plastikowych opakowań, który przewodzi ciepło lepiej niż ceramika czy wiele metali - w tym stal. Przewodzenie ciepła to właściwość zarezerwowana głównie dla metali, dlatego to odkrycie może mieć duże znaczenie w przyszłości.
Efekty badań naukowców z MIT mogą prowadzić do rozwoju polimerów jako lekka, elastyczna i odporna na korozje alternatywa dla tradycyjnych metalowych przewodników ciepła. Nowe materiały miałyby posłużyć do rozpraszania ciepła w laptopach i smartfonach czy chłodzenia elementów w samochodach i lodówkach.
- Sądzimy, że nasze odkrycie będzie stymulowało obszar przewodników ciepła. Mamy wizję, żeby te właściwości polimerów stworzyły nowe zastosowania, a być może także i przemysły. Chcielibyśmy, żeby polimery zastąpiły metale jako wymienniki ciepła - mówi Gang Chen, jeden z naukowców MIT.
Początkowo naukowcy stworzyli ultracienkie włókna, które dobrze radziły sobie z przewodzeniem ciepła. Były one jednak zbyt małe, żeby można je było w jakiś sposób wykorzystać, więc w żmudnym procesie stworzono z nich większą, przewodzącą ciepło folię. W normalnych warunkach większość polimerów przypomina zbite bryłki, widoczne po lewej stronie na poniższym zdjęciu, jednak dzięki zastosowaniu roztworu z proszku polietylenowego włókna rozplątały i wyprostowały się (prawa strona zdjęcia), pozwalając przewodzić ciepło przez polimer lepiej niż większość metali, a sam materiał rozciągnął się i stał cieńszy niż zwykłe plastikowe opakowanie.
© MITNaukowcy przetestowali możliwości przewodzenia folii na specjalnym aparacie. Większość zwykłych polimerów przewodzi ciepło wartości 0,1 do 0,5 wata na metr na kelwin, natomiast stworzona folia osiąga wynik na poziomie 60. Ceramika charakteryzuje się przewodzeniem na poziomie 30, a stal na poziomie 15 watów na metr na kelwin. Najlepszym znanym materiałem przewodzącym ciepło jest diament, który osiąga wartość 2000 watów na metr na kelwin.
Źródło: MIT
