تولید پلیمری که بهتر از فلزات گرما را از خود عبور می دهد

به گزارش مجله سلو بلاگ، محققان با نانومهندسی ساختار پلی اتیلن پیروز به تولید فیلم های پلیمری شدند که هدایت گرمایی بالایی داشته و حتی بهتر از برخی فلزات می توانند گرما را از خود عبور دهند.

به گزارش گروه دانشگاه خبرنگاران، محققان با نانومهندسی ساختار پلی اتیلن پیروز به تولید فیلم های پلیمری شدند که هدایت گرمایی بالایی داشته و حتی بهتر از برخی فلزات می توانند گرما را از خود عبور دهند.

پلیمرها معمولا عایق حرارتی هستند اما محققان موسسه فناوری ماساچوست (MIT) پیروز به ساخت پلیمری شدند که رسانای گرما است. به دلیل داشتن میکروساختار صاف، این رشته های پلیمری بسیار نازک می توانند رسانایی بسیار بهتر از فلزات داشته باشند.

نتایج کار محققان این پروژه در نشریه Nature Communications به چاپ رسیده است. در صورت تجاری سازی این فناوری، می توان امیدوار بود که در آینده پلیمرها بتوانند جایگزین فلزات در محصولات شوند و به عنوان انتقال دهنده حرارت در لپ تاپ ، تلفن هوشمند و سیستم های خنک کننده خودرو و یخچال استفاده شوند، پلیمرهایی که سبک و انعطاف پذیر هستند و در عین حال نسبت به خوردگی مقاومت قابل توجهی دارند.

در این پروژه محققان پلیمر را در یک محلول ریخته و فیلم نازکی ایجاد کرده و آن را کشیدند. در ادامه میکروساختار پلی اتیلن از حالت اسپاگتی به ساختار رشته های صاف تغییر کرد و با این کار قابلیت هدایت گرمایی در پلیمر ایجاد شد.

در سال 2010، این تیم تحقیقاتی الیاف نازکی از جنس پلی اتیلن را تولید کردند که 300 برابر هدایت گرمایی بالاتری نسبت به پلی اتیلن معمولی داشت. این الیاف از نظر هدایت گرمایی عملکردی شبیه به فلزات داشتند.

البته خیلی زود مشخص شد، برای این که این الیاف پلیمری رسانای گرما بتوانند در کاربردهای صنعتی استفاده شوند باید الیاف به فیلم های قابل کنترل تبدیل شوند که البته این کار بسیار سخت بود.

این گروه نه تنها باید راهی برای تولید ورق های رسانای حرارتی ارائه می کرد بلکه باید آنها را در یک محصول مورد آزمایش قرار می دهد.

در نهایت این گروه پیروز شد از پودرهای پلی اتیلن تجاری، فیلم های نازک با قابلیت هدایت گرمایی تولید کند. میکروساختار پلی اتیلن شبیه اسپاگتی است بنابراین گرما نمی تواند از میان زنجیره پلیمر عبور کند. برای حل این مشکل پلیمر وارد فاز سیال شد و با این ایجاد فرآیندهایی روی پلیمر در حالت حل شده، رشته های کشیده شدند تا فیلم نازک و صافی ایجاد شود که قابلیت هدایت گرما در آن وجود داشته باشد.