Prozessorlüfter könnten aus Kunststoff bestehen und das ist kein Herstellerkomplott.

Eine Gruppe von Wissenschaftlern des Massachusetts Institute of Technology arbeitet weiterhin erfolgreich in einem sehr interessanten Bereich. Vor neun Jahren veröffentlichten die MIT-Mitarbeiter einen Bericht, in dem sie über die Entwicklung einer interessanten Technologie zur Streckung von Polyethylen-Molekülen berichteten. Im gewöhnlichen Zustand ähnelt Polyethylen, wie viele andere Polymere, einem Brei aus vielen zusammengeklemmten Spaghetti. Das macht das Polymer zu einem hervorragenden Wärmeisolator, aber die Wissenschaftler strebten immer nach etwas Außergewöhnlichem. Es wäre ideal, ein Polymer zu schaffen, das Wärme besser leiten kann als Metalle! Dazu braucht es nicht viel – nur die Moleküle des Polymers zu strecken, damit sie die Wärme durch Monokanäle vom Quellort zum Ort der Verteilung leiten können. Das Experiment war erfolgreich. Den Wissenschaftlern gelang es, einzelne Polyethylen-Fasern mit hervorragender Wärmeleitfähigkeit zu erzeugen. Doch für die industrielle Anwendung war das nicht ausreichend.

Heute hat dieselbe Gruppe von Wissenschaftlern des MIT einen neuen Bericht über wärmeleitende Polymere veröffentlicht. In den letzten neun Jahren wurde viel gearbeitet. Anstelle der Herstellung einzelner Fasern haben die Wissenschaftler ein Pilotgerät zur Herstellung einer filmförmigen wärmeleitenden Beschichtung entwickelt und geschaffen. Darüber hinaus wurde für die Herstellung der wärmeleitenden Filme nicht das einzigartige, wie vor neun Jahren verwendete Material, sondern normaler kommerzieller pulverförmiger Polyethylen für die Industrie verwendet. In der Pilotanlage wird das Polyethylenpulver in einer Flüssigkeit gelöst, und dann wird die Lösung auf eine Platte, die mit flüssigem Stickstoff gekühlt wird, gesprüht. Danach wird das Werkstück erhitzt und auf einer Walzmaschine bis zur Dicke einer Wickelfolie gedehnt. Messungen haben ergeben, dass der auf diese Weise hergestellte wärmeleitende Polyethylenfilm eine Wärmeleitfähigkeit von 60 W/(m·K) aufweist. Zum Vergleich: für Stahl beträgt dieser Wert 15 W/(m·K), und für gewöhnlichen Kunststoff 0,1–0,5 W/(m·K). Der beste Wärmeleiter ist Diamant mit 2000 W/(m·K), aber auch Metalle in der Wärmeleitfähigkeit zu übertreffen, ist schon eine Leistung.

In der experimentellen Anlage wird das Polyethylpulver in einer Flüssigkeit gelöst und dann die Mischung auf eine mit flüssigem Stickstoff gekühlte Platte gesprüht. Danach wird die Rohform erhitzt und auf einer Walzmaschine bis zur Dicke einer Verpackungsfolie gedehnt. Messungen haben ergeben, dass die auf diese Weise hergestellte wärmeleitende Polyethylenfolie einen Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten von 60 W/(m·K) aufweist. Zum Vergleich: für Stahl beträgt dieser Wert 15 W/(m·K) und für herkömmlichen Kunststoff liegt er bei 0,1–0,5 W/(m·K). Mit der besten Wärmeleitfähigkeit kann der Diamant prahlen – 2000 W/(m·K), aber auch die Metalle in Bezug auf die Wärmeleitfähigkeit zu übertreffen ist eine gute Leistung.

Der wärmeleitende Polymer weist auch eine Reihe anderer wichtiger Eigenschaften auf. Wärme wird streng in eine Richtung geleitet. Stellen Sie sich einen Laptop oder ein Smartphone vor, das Wärme von den Prozessoren ohne aktives Kühlsystem ableitet. Weitere wichtige Anwendungsbereiche für wärmeleitenden Kunststoff könnten Autos, Kühlsysteme und andere sein. Der Kunststoff hat keine Angst vor Korrosion, leitet keinen Strom, ist leicht und strapazierfähig. Die Einführung solcher Materialien in das Leben könnte einen Anstoß zur Entwicklung der Industrie in vielen Bereichen geben. Es wäre wünschenswert, dass wir auf diesen hellen Tag nicht noch neun Jahre warten müssen.

Quelle: 3dnews.ru