تواصل مجموعة من العلماء من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا العمل بنجاح في اتجاه مثير للاهتمام للغاية. قبل تسع سنوات، في مجلة Nature Communications، فريق عمل معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، والتي أبلغت عن تطوير تقنية مثيرة للاهتمام لتقويم جزيئات البولي إيثيلين. في حالته الطبيعية، يبدو البولي إيثيلين، مثل البوليمرات الأخرى، وكأنه فوضى من العديد من كتل السباغيتي الملتصقة ببعضها البعض. وهذا يجعل البوليمر عازلًا ممتازًا للحرارة، ولطالما أراد العلماء شيئًا غير عادي. لو تمكنا فقط من صنع بوليمر لا يمكنه توصيل الحرارة بشكل أسوأ من المعادن! وكل ما هو مطلوب لتحقيق ذلك هو تقويم جزيئات البوليمر حتى تتمكن من نقل الحرارة عبر قنوات فردية من المصدر إلى مكان التبديد. وكانت التجربة ناجحة. تمكن العلماء من إنشاء ألياف بولي إيثيلين فردية ذات موصلية حرارية ممتازة. ولكن هذا لم يكن كافيا للدخول في الصناعة.
اليوم، نشرت نفس المجموعة من العلماء من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا تقريرا جديدا عن البوليمرات الموصلة حراريا. لقد تم إنجاز الكثير من العمل خلال السنوات التسع الماضية. بدلا من صنع ألياف فردية، العلماء مصنع تجريبي لإنتاج طلاء الأفلام الموصلة للحرارة. علاوة على ذلك، لإنشاء أفلام موصلة للحرارة، لم يتم استخدام مواد خام فريدة من نوعها، كما كان الحال قبل تسع سنوات، ولكن مسحوق البولي إيثيلين التجاري العادي للصناعة.
في مصنع تجريبي، يتم إذابة مسحوق البولي إيثيلين في سائل ثم يتم رش التركيبة على طبق مبرد بالنيتروجين السائل. بعد ذلك، يتم تسخين قطعة العمل وتمديدها على آلة درفلة إلى حالة طبقة رقيقة، بسمك طبقة التغليف. أظهرت القياسات أن طبقة البولي إيثيلين الموصلة حرارياً المنتجة بهذه الطريقة لها معامل توصيل حراري يبلغ 60 واط/(م ك). للمقارنة، بالنسبة للصلب فإن هذا الرقم هو 15 واط/(م ك)، وبالنسبة للبلاستيك العادي فهو 0,1-0,5 واط/(م ك). يتميز الماس بأفضل موصلية حرارية - 2000 وات/(م ك)، ولكنه يتفوق على المعادن في التوصيل الحراري وهو أمر جيد أيضًا.
يحتوي البوليمر الموصل حرارياً أيضًا على عدد من الخصائص المهمة الأخرى. لذلك، يتم إجراء الحرارة بدقة في اتجاه واحد. تخيل جهاز كمبيوتر محمولاً أو هاتفًا ذكيًا يزيل الحرارة من المعالجات دون وجود نظام تبريد نشط. تشمل التطبيقات المهمة الأخرى للبلاستيك الموصل للحرارة السيارات ووحدات التبريد والمزيد. البلاستيك لا يخاف من التآكل، ولا يوصل الكهرباء، وخفيف الوزن ومتين. إن إدخال مثل هذه المواد إلى الحياة يمكن أن يعطي زخماً لتطوير الصناعة في العديد من القطاعات. أتمنى ألا أضطر إلى الانتظار تسع سنوات أخرى حتى يأتي هذا اليوم المشرق.
المصدر: 3dnews.ru