Группа учёных из Массачусетского технологического института продолжает успешно работать в очень интересном направлении. Девять лет назад в журнале Nature Communications сотрудники MIT опубликовали доклад, в котором сообщили о разработке интересной технологии по распрямлению молекул полиэтилена. В обычном состоянии полиэтилен, как и другие полимеры, похож на кашу из множества комков слипшихся спагетти. Это делает полимер отличным изолятором тепла, а учёным всегда хотелось необычного. Вот бы сделать полимер, который мог бы проводить тепло не хуже металлов! И надо для этого всего ничего ― распрямить молекулы полимера, чтобы они могли по моноканалам переносить тепло от источника к месту рассеивания. Эксперимент удался. Учёные смогли создать отдельные волокна полиэтилена с отличной теплопроводностью. Но для внедрения в промышленность этого было мало.

Слева «комки» из молекулярных нитей обычного полимера, а справа распрямлённые и проводящие тепло (MIT)

Сегодня та же группа учёных из MIT опубликовала новый отчёт по теплопроводящим полимерам. За прошедшие девять лет была проделана большая работа. Вместо изготовления отдельных волокон учёные разработали и создали опытную установку для изготовления плёночного теплопроводящего покрытия. Более того, для создания теплопроводящих плёнок было использовано не уникальное, как девять лет назад сырьё, а обычный коммерческий порошковый полиэтилен для промышленности.

В опытной установке порошок полиэтилена растворяется в жидкости и затем состав распыляется на пластину, охлаждённую жидким азотом. После этого заготовку нагревают и растягивают на прокатной машине до состояния тонкой плёнки, толщиной с обёрточную. Замеры показали, что изготовленная таким способом теплопроводная полиэтиленовая плёнка обладает коэффициентом теплопроводности 60 Вт/(м·К). Для сравнения, для стали этот показатель равен 15 Вт/(м·К), а для обычного пластика ― 0,1–0,5 Вт/(м·К). Наилучшей теплопроводностью может похвастаться алмаз ― 2000 Вт/(м·К), но обойти по теплопроводности металлы ― это тоже хорошо.

Теплопроводный полимер обладает также рядом других важных качеств. Так, тепло проводится строго в одном направлении. Представьте себе ноутбук или смартфон, которые отводят тепло от процессоров без активной системы охлаждения. Другими важными сферами применения теплопроводящего пластинка могут стать автомобили, холодильные установки и другое. Пластик не боится коррозии, не проводит электричество, лёгкий и прочный. Внедрение подобных материалов в жизнь может дать толчок к развитию индустрии во многих отраслях. Хотелось бы, что бы этого светлого дня не пришлось ждать ещё девять лет.

Источник: 3dnews.ru