Οι επιστήμονες δημιούργησαν ένα υλικό που είναι αγωγός θερμότητας και μονωτής θερμότητας

Polymer Research Group στο Max Planck Institute και στο Πανεπιστήμιο της Bayreuth δημιούργησε ένα υλικό μοναδικό στο είδος του, το οποίο μπορεί ταυτόχρονα να είναι ένας εξαιρετικός θερμομονωτικός και αγωγός θερμότητας.

Στην καθημερινή μας ζωή, θερμομονωτές χρησιμοποιούνται επίσης ενεργά (για παράδειγμα, για μόνωση τοίχου σπίτια) και αγωγοί θερμότητας (για παράδειγμα, καλοριφέρ για την απομάκρυνση της θερμότητας από τον υπολογιστή που λειτουργεί επεξεργαστές).

Και συχνά τα ελαφριά και πορώδη υλικά είναι διηλεκτρικά και οι βαριές ουσίες, όπως τα μέταλλα, είναι καλοί αγωγοί.

Αλλά οι επιστήμονες κατάφεραν να συνδυάσουν σε μία ουσία, φαίνεται ασυμβίβαστο, και έτσι το έκαναν.

Από τι αποτελείται το νέο υλικό

Κατά τη διάρκεια πολλών πειραμάτων, οι επιστήμονες πήραν αρκετές από τις λεπτότερες γυάλινες πλάκες και τοποθέτησαν μεμονωμένες αλυσίδες πολυμερούς μεταξύ τους.

Στο υλικό που ελήφθη έτσι, η θερμική αγωγιμότητα άρχισε να εξαρτάται από την κατεύθυνση στην οποία διαδίδεται η κρούση.

Έτσι, οι θερμομονωτικές ιδιότητες του υλικού καταγράφονται όταν η πρόσκρουση είναι κάθετη προς τα στρώματα. Και όλα αυτά επειδή η θερμότητα δεν είναι τίποτα περισσότερο από τη δόνηση των μορίων σε ένα υλικό, το οποίο μεταδίδεται κατά μήκος μιας αλυσίδας.

Λόγω της αύξησης του αριθμού των στρωμάτων, αυτή η μετάδοση γίνεται ασθενέστερη και ασθενέστερη.

Αλλά μέσα στο ίδιο το στρώμα, η θερμότητα μεταφέρεται τέλεια. Σε αυτήν την περίπτωση, η εξάπλωση της θερμότητας μέσα στο ίδιο το στρώμα συμβαίνει γρήγορα, καθώς δεν υπάρχουν παράγοντες που περιορίζουν την εξάπλωση της θερμότητας.

Βρέθηκε ότι στο δημιουργημένο υλικό, η θερμική αγωγιμότητα μέσα στο στρώμα του ίδιου του υλικού είναι 40 φορές υψηλότερη σε σύγκριση με την κάθετη διάδοση θερμότητας.

Οι επιστήμονες συνέκριναν τη θερμική αγωγιμότητα κατά μήκος των στρωμάτων με τη θερμική αγωγιμότητα μιας ουσίας όπως η θερμική πάστα για υπολογιστές.

Η θερμομόνωση για κάθετη εξάπλωση είναι έξι φορές καλύτερη από το σύγχρονο πλαστικό.

Για τη μέγιστη απόδοση του υλικού, οι επιστήμονες έχουν ρυθμίσει με ακρίβεια τα στρώματα. Χάρη σε αυτό, το υλικό αποδείχθηκε διαφανές, επειδή το πάχος ενός στρώματος είναι μόνο ένα νανόμετρο.

Πού θα χρησιμοποιηθεί το νέο υλικό

Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι το νέο υλικό μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να εξασφαλίσει την απόδοση των διόδων εκπομπής φωτός υψηλής απόδοσης.

Όπου η διαφάνεια του υλικού θα επιτρέψει στη δέσμη να περάσει ανεμπόδιστα, και από την άλλη πλευρά, θα διαλύσει αποτελεσματικά την παραγόμενη θερμότητα στην κάθετη κατεύθυνση.

Οι επιστήμονες έχουν μοιραστεί τα αποτελέσματα της εργασίας τους στις σελίδες της διαδικτυακής πύλης Διαδικτυακή βιβλιοθήκη Wiley.

Αν σας άρεσε το υλικό, φροντίστε να σηκώσετε τους αντίχειρές σας και να εγγραφείτε! Σας ευχαριστώ για την προσοχή σας!