Grupa naukowców z Massachusetts Institute of Technology z sukcesem kontynuuje prace w bardzo interesującym kierunku. Dziewięć lat temu w czasopiśmie Nature Communications pracownicy MIT , w którym poinformowano o opracowaniu interesującej technologii prostowania cząsteczek polietylenu. W swoim normalnym stanie polietylen, podobnie jak inne polimery, wygląda jak bałagan złożony z wielu sklejonych ze sobą grudek spaghetti. To sprawia, że polimer jest doskonałym izolatorem ciepła, a naukowcy zawsze chcieli czegoś niezwykłego. Gdybyśmy tylko mogli wyprodukować polimer, który przewodzi ciepło nie gorzej niż metale! Aby to osiągnąć, wystarczy wyprostować cząsteczki polimeru, aby mogły przenosić ciepło monokanałami ze źródła do miejsca rozpraszania. Eksperyment zakończył się sukcesem. Naukowcom udało się stworzyć pojedyncze włókna polietylenowe o doskonałej przewodności cieplnej. Ale to nie wystarczyło do wprowadzenia do przemysłu.
Dziś ta sama grupa naukowców z MIT opublikowała nowy raport na temat polimerów przewodzących ciepło. Przez ostatnie dziewięć lat wykonano wiele pracy. Zamiast tworzyć pojedyncze włókna, naukowcy Instalacja pilotażowa do produkcji powłok termoprzewodzących. Co więcej, do wytworzenia folii przewodzących ciepło nie używano unikalnych surowców, jak dziewięć lat temu, ale zwykłego komercyjnego proszku polietylenowego dla przemysłu.
W instalacji pilotażowej proszek polietylenowy rozpuszcza się w cieczy, a następnie kompozycję natryskuje się na płytkę chłodzoną ciekłym azotem. Następnie przedmiot obrabiany jest podgrzewany i rozciągany na walcarce do stanu cienkiej folii, o grubości folii owijającej. Pomiary wykazały, że wytworzona w ten sposób termoprzewodząca folia polietylenowa posiada współczynnik przewodzenia ciepła wynoszący 60 W/(m·K). Dla porównania dla stali wartość ta wynosi 15 W/(m K), a dla zwykłego tworzywa sztucznego 0,1–0,5 W/(m K). Diament może pochwalić się najlepszą przewodnością cieplną - 2000 W/(m·K), ale dobrą przewodnością cieplną przewyższa metale.
Polimer przewodzący ciepło ma również szereg innych ważnych właściwości. Zatem ciepło jest przewodzone ściśle w jednym kierunku. Wyobraź sobie laptopa lub smartfona, który odprowadza ciepło z procesorów bez aktywnego układu chłodzenia. Inne ważne zastosowania tworzyw sztucznych przewodzących ciepło obejmują samochody, urządzenia chłodnicze i nie tylko. Plastik nie boi się korozji, nie przewodzi prądu, jest lekki i trwały. Wprowadzenie takich materiałów do życia może dać impuls do rozwoju przemysłu w wielu sektorach. Szkoda, że nie muszę czekać kolejnych dziewięciu lat na ten jasny dzień.
Źródło: 3dnews.ru