Группа учёных из Массачусетского технологического института продолжает успешно работать в очень интересном направлении. Девять лет назад в журнале Nature Communications сотрудники MIT , в котором сообщили о разработке интересной технологии по распрямлению молекул полиэтилена. В обычном состоянии полиэтилен, как и другие полимеры, похож на кашу из множества комков слипшихся спагетти. Это делает полимер отличным изолятором тепла, а учёным всегда хотелось необычного. Вот бы сделать полимер, который мог бы проводить тепло не хуже металлов! И надо для этого всего ничего ― распрямить молекулы полимера, чтобы они могли по моноканалам переносить тепло от источника к месту рассеивания. Эксперимент удался. Учёные смогли создать отдельные волокна полиэтилена с отличной теплопроводностью. Но для внедрения в промышленность этого было мало.
Сегодня та же группа учёных из MIT опубликовала новый отчёт по теплопроводящим полимерам. За прошедшие девять лет была проделана большая работа. Вместо изготовления отдельных волокон учёные опытную установку для изготовления плёночного теплопроводящего покрытия. Более того, для создания теплопроводящих плёнок было использовано не уникальное, как девять лет назад сырьё, а обычный коммерческий порошковый полиэтилен для промышленности.
В опытной установке порошок полиэтилена растворяется в жидкости и затем состав распыляется на пластину, охлаждённую жидким азотом. После этого заготовку нагревают и растягивают на прокатной машине до состояния тонкой плёнки, толщиной с обёрточную. Замеры показали, что изготовленная таким способом теплопроводная полиэтиленовая плёнка обладает коэффициентом теплопроводности 60 Вт/(м·К). Для сравнения, для стали этот показатель равен 15 Вт/(м·К), а для обычного пластика ― 0,1–0,5 Вт/(м·К). Наилучшей теплопроводностью может похвастаться алмаз ― 2000 Вт/(м·К), но обойти по теплопроводности металлы ― это тоже хорошо.
Теплопроводный полимер обладает также рядом других важных качеств. Так, тепло проводится строго в одном направлении. Представьте себе ноутбук или смартфон, которые отводят тепло от процессоров без активной системы охлаждения. Другими важными сферами применения теплопроводящего пластика могут стать автомобили, холодильные установки и другое. Пластик не боится коррозии, не проводит электричество, лёгкий и прочный. Внедрение подобных материалов в жизнь может дать толчок к развитию индустрии во многих отраслях. Хотелось бы, что бы этого светлого дня не пришлось ждать ещё девять лет.
Источник: 3dnews.ru