Een groep wetenschappers van het Massachusetts Institute of Technology blijft met succes in een zeer interessante richting werken. Negen jaar geleden, in het tijdschrift Nature Communications, MIT-medewerkers , waarin verslag werd gedaan van de ontwikkeling van een interessante technologie voor het rechttrekken van polyethyleenmoleculen. In zijn normale toestand ziet polyethyleen er, net als andere polymeren, uit als een puinhoop van vele aan elkaar geplakte klontjes spaghetti. Dit maakt het polymeer tot een uitstekende warmte-isolator, en wetenschappers hebben altijd al iets ongewoons gewild. Konden we maar een polymeer maken dat warmte niet slechter kon geleiden dan metalen! En het enige dat hiervoor nodig is, is het rechttrekken van de polymeermoleculen, zodat ze via monokanalen warmte kunnen overbrengen van de bron naar de dissipatieplaats. Het experiment was een succes. Wetenschappers zijn erin geslaagd individuele polyethyleenvezels te creëren met een uitstekende thermische geleidbaarheid. Maar dit was niet genoeg voor introductie in de industrie.
Vandaag publiceerde dezelfde groep wetenschappers van MIT een nieuw rapport over thermisch geleidende polymeren. Er is de afgelopen negen jaar veel werk verzet. In plaats van individuele vezels te maken, wetenschappers proefinstallatie voor de productie van thermisch geleidende filmcoating. Bovendien werden voor het maken van warmtegeleidende films geen unieke grondstoffen gebruikt, zoals negen jaar geleden, maar gewoon commercieel polyethyleenpoeder voor de industrie.
In een proeffabriek wordt polyethyleenpoeder opgelost in een vloeistof en vervolgens wordt de samenstelling op een met vloeibare stikstof afgekoelde plaat gespoten. Hierna wordt het werkstuk verwarmd en op een walsmachine uitgerekt tot een dunne film, de dikte van een wikkelfilm. Uit metingen is gebleken dat de op deze wijze geproduceerde thermisch geleidende polyethyleenfilm een thermische geleidbaarheidscoëfficiënt heeft van 60 W/(m·K). Ter vergelijking: voor staal bedraagt dit cijfer 15 W/(m·K), en voor gewoon plastic 0,1–0,5 W/(m·K). Diamant beschikt over de beste thermische geleidbaarheid - 2000 W/(m·K), maar het overtreffen van metalen in thermische geleidbaarheid is ook goed.
Het thermisch geleidende polymeer heeft nog een aantal andere belangrijke eigenschappen. Warmte wordt dus strikt in één richting geleid. Stel je een laptop of smartphone voor die de warmte van de processors afvoert zonder een actief koelsysteem. Andere belangrijke toepassingen voor thermisch geleidend plastic zijn onder meer auto's, koelunits en meer. Kunststof is niet bang voor corrosie, geleidt geen elektriciteit, is licht van gewicht en duurzaam. De introductie van dergelijke materialen in het leven kan een impuls geven aan de ontwikkeling van de industrie in veel sectoren. Ik wou dat ik niet nog eens negen jaar op deze mooie dag hoefde te wachten.
Bron: 3dnews.ru