Полимерные материалы в большинстве случаев являются изоляторами, как с тепловой, так и с электрической точки зрения. Но, исследователи из Массачуссетского технологического института разработали способ превратить самый обычный полимерный материал полиэтилен в проводник тепла, который проводит тепло гораздо лучше, чем некоторые чистые металлы. Но превращение полиэтилена из теплоизолятора в проводник тепла - это только половина открытия, благодаря тому, что все молекулы полимера выровнены строго в одном направлении, получившийся полиэтилен проводит тепло только в одном направлении. Но, как и обычный полиэтилен, модифицированный полиэтилен остается электрическим изолятором.
Получение ровных, упорядоченных молекул полимера является нетривиальной задачей, обычно молекулы, благодаря своей структуре, формируют неупорядоченную, хаотичную структуру, препятствующую прохождению тепла через материал. Ученые из Массачусетса обнаружили, что при очень медленном остывании нагретого полиэтилена, помещенного в особые условия, молекулы полимера распрямляются и формируют упорядоченную структуру материала, который проводит тепло только в одном направлении.
Как и у других видов тепловых полупроводников, у модифицированного полиэтилена есть масса различных применений, в основном в устройствах, в которых высокая температура должна быть отведена из одного места в другое. Это различного вида теплообменники, охлаждающие системы компьютерных процессоров, портативные и мобильные электронные устройства. Как уже упоминалось выше, теплопроводящий полиэтилен, обладающий теплопроводностью в 300 раз большей, чем теплопроводность обычного полиэтилена, остается электрическим изолятором, что позволяет ему быть использованным в качестве изолирующего теплоотводящего материала в высоковольтной силовой и сильноточной электронике.
Конечно, будущее этого материала напрямую зависит от разработки технологического процесса, с помощью которого можно будет получать теплопроводный полиэтилен в больших количествах и по приемлемой стоимости. Но если эта технология будет когда-нибудь разработана, теплопроводящий полиэтилен сможет быстро перейти из разряда лабораторных образцов в разряд промышленных материалов, став, таким образом, дешевой альтернативой некоторым видам металлов, используемым для осуществления теплового обмена, которые обычно увеличивают стоимость продукции и, в некоторых случаях несут в себе экологическую опасность.
Источник: dailytechinfo
|
