Ryhmä Massachusetts Institute of Technologyn tutkijoita jatkaa menestyksekkäästi työtään erittäin mielenkiintoisessa suunnassa. Yhdeksän vuotta sitten Nature Communications -lehdessä, MIT:n henkilökunta , joka raportoi mielenkiintoisen teknologian kehittämisestä polyeteenimolekyylien oikaisemiseksi. Normaalissa tilassaan polyeteeni, kuten muutkin polymeerit, näyttää sotkulta, jossa on monia yhteen tarttuneita spagettipakkauksia. Tämä tekee polymeeristä erinomaisen lämmöneristeen, ja tutkijat ovat aina halunneet jotain epätavallista. Kunpa voisimme valmistaa polymeerin, joka ei johda lämpöä huonommin kuin metallit! Ja tähän tarvitaan vain oikaisemaan polymeerimolekyylit, jotta ne voivat siirtää lämpöä yksikanavien kautta lähteestä poistopaikkaan. Kokeilu oli menestys. Tutkijat pystyivät luomaan yksittäisiä polyeteenikuituja, joilla on erinomainen lämmönjohtavuus. Mutta tämä ei riittänyt teollisuuden käyttöönotolle.
Tänään sama tutkijaryhmä MIT:stä julkaisi uuden raportin lämpöä johtavista polymeereistä. Viimeisen yhdeksän vuoden aikana on tehty paljon työtä. Sen sijaan, että tekisivät yksittäisiä kuituja, tutkijat koelaitos lämpöä johtavan kalvopinnoitteen valmistukseen. Lisäksi lämpöä johtavien kalvojen luomiseen ei käytetty ainutlaatuisia raaka-aineita, kuten yhdeksän vuotta sitten, vaan tavallista kaupallista polyeteenijauhetta teollisuudelle.
Koelaitoksessa polyeteenijauhe liuotetaan nesteeseen ja sitten seos ruiskutetaan nestetypellä jäähdytetylle levylle. Tämän jälkeen työkappale kuumennetaan ja venytetään valssauskoneella ohueksi kalvoksi, käärekalvon paksuiseksi. Mittaukset ovat osoittaneet, että tällä tavalla valmistetun lämpöä johtavan polyeteenikalvon lämmönjohtavuuskerroin on 60 W/(m K). Vertailun vuoksi teräksellä tämä luku on 15 W/(m K) ja tavallisella muovilla 0,1–0,5 W/(m K). Timantilla on paras lämmönjohtavuus - 2000 W/(m K), mutta myös metallien ylittäminen lämmönjohtavuudessa on hyvä.
Lämpöä johtavalla polymeerillä on myös joukko muita tärkeitä ominaisuuksia. Joten lämpö johdetaan tiukasti yhteen suuntaan. Kuvittele kannettava tietokone tai älypuhelin, joka poistaa lämmön prosessoreista ilman aktiivista jäähdytysjärjestelmää. Muita tärkeitä lämpöä johtavan muovin sovelluksia ovat autot, jäähdytysyksiköt ja paljon muuta. Muovi ei pelkää korroosiota, ei johda sähköä, on kevyttä ja kestävää. Tällaisten materiaalien käyttöönotto voi antaa sysäyksen teollisuuden kehitykselle monilla aloilla. Toivon, ettei minun tarvitsisi odottaa toista yhdeksää vuotta tätä valoisaa päivää.
Lähde: 3dnews.ru