لایه‌های پلیمری که رسانای گرما هستند
پایگاه دانش
ایسنا
29 تیر ، 1398
لایه‌های پلیمری که رسانای گرما هستند
پژوهشگران دانشگاه "ام.آی.تی" (MIT)، لایه‌های نازکی از پلیمر ابداع کرده‌اند که رسانای گرما هستند.
به گزارش ایسنا و به نقل از ام. آی. تی نیوز، پلیمرها معمولاً عایق گرما هستند و آن را محبوس می‌کنند. مهندسان دانشگاه "ام. آی. تی" (MIT) موفق شده‌اند با ساخت لایه‌های نازک پلیمر که رسانای گرما هستند، نوع استانداردی از عایق پلیمر ارائه دهند. آنها در آزمایش‌ها دریافتند این لایه‌ها که نازک‌تر ازپوشش‌های پلاستیکی هستند، می‌توانند بهتر از مواد دیگری مانند فولاد و سرامیک، رسانای گرما باشند.
شاید نتایج این پژوهش بتوانند به پیشرفت عایق‌های پلیمر و استفاده از آنها به عنوان جایگزین‌های سبک وزن، انعطاف‌پذیر و مقاومی برای فلزهای رسانای گرما منجر شوند. این عایق‌ها می‌توانند کاربردهای گوناگونی داشته باشند و در تلفن‌های همراه و لپ‌تاپ‌ها و یا برای خنک کردن خودروها و یخچال‌ها به کار روند.
"کارل ریچارد سودربرگ" (Carl Richard Soderberg)، استاد دانشگاه ام. آی. تی و از نویسندگان این پروژه گفت: نتایج این پژوهش، نخستین گام برای شروع کار در این زمینه به شمار می‌روند. ما انتظار داریم که ویژگی‌های این پلیمر بتوانند کاربردهای جدیدی برای آن فراهم کنند و به ابداع صنایع جدیدی منجر شوند تا شاید روزی جایگزین مبدل‌های گرمایی شوند.
پژوهشگران برای ارائه این فناوری جدید مجبور بودند نه تنها راهی برای ساخت ورقه‌های پلیمر رسانای گرما ابداع کنند، بلکه باید به دستگاهی برای آزمایش رسانایی مواد نیز نیاز داشتند. آنها برای تحلیل تصویر ساختارهای میکروسکوپی ماده، کدهای رایانه‌ای نیز ابداع کردند.
این گروه پژوهشی در نهایت توانستند با کمک نوعی پودر پلی‌اتیلن، ورقه‌های نازکی از پلیمر رسانا بسازند. ساختار میکروسکوپی پلی‌اتیلن و بیشتر پلیمرها معمولاً به رشته‌های در هم پیچیده اسپاگتی شبیه است. پژوهشگران ام. آی. تی سعی داشتند تا راهی برای باز کردن گره‌های مولکولی پلی‌اتیلن پیدا کنند تا رشته‌هایی موازی با قابلیت رسانایی بهتر شکل دهند. آنها برای این کار، پودر پلی‌اتیلن را در محلولی حل کردند تا در هم پیچیدگی آن را از بین ببرند.
این پژوهش، در مجله " Nature Communications" به چاپ رسید.
پژوهشگران دانشگاه "ام.آی.تی" (MIT)، لایه‌های نازکی از پلیمر ابداع کرده‌اند که رسانای گرما هستند.
به گزارش ایسنا و به نقل از ام. آی. تی نیوز، پلیمرها معمولاً عایق گرما هستند و آن را محبوس می‌کنند. مهندسان دانشگاه "ام. آی. تی" (MIT) موفق شده‌اند با ساخت لایه‌های نازک پلیمر که رسانای گرما هستند، نوع استانداردی از عایق پلیمر ارائه دهند. آنها در آزمایش‌ها دریافتند این لایه‌ها که نازک‌تر ازپوشش‌های پلاستیکی هستند، می‌توانند بهتر از مواد دیگری مانند فولاد و سرامیک، رسانای گرما باشند.
شاید نتایج این پژوهش بتوانند به پیشرفت عایق‌های پلیمر و استفاده از آنها به عنوان جایگزین‌های سبک وزن، انعطاف‌پذیر و مقاومی برای فلزهای رسانای گرما منجر شوند. این عایق‌ها می‌توانند کاربردهای گوناگونی داشته باشند و در تلفن‌های همراه و لپ‌تاپ‌ها و یا برای خنک کردن خودروها و یخچال‌ها به کار روند.
"کارل ریچارد سودربرگ" (Carl Richard Soderberg)، استاد دانشگاه ام. آی. تی و از نویسندگان این پروژه گفت: نتایج این پژوهش، نخستین گام برای شروع کار در این زمینه به شمار می‌روند. ما انتظار داریم که ویژگی‌های این پلیمر بتوانند کاربردهای جدیدی برای آن فراهم کنند و به ابداع صنایع جدیدی منجر شوند تا شاید روزی جایگزین مبدل‌های گرمایی شوند.
پژوهشگران برای ارائه این فناوری جدید مجبور بودند نه تنها راهی برای ساخت ورقه‌های پلیمر رسانای گرما ابداع کنند، بلکه باید به دستگاهی برای آزمایش رسانایی مواد نیز نیاز داشتند. آنها برای تحلیل تصویر ساختارهای میکروسکوپی ماده، کدهای رایانه‌ای نیز ابداع کردند.
این گروه پژوهشی در نهایت توانستند با کمک نوعی پودر پلی‌اتیلن، ورقه‌های نازکی از پلیمر رسانا بسازند. ساختار میکروسکوپی پلی‌اتیلن و بیشتر پلیمرها معمولاً به رشته‌های در هم پیچیده اسپاگتی شبیه است. پژوهشگران ام. آی. تی سعی داشتند تا راهی برای باز کردن گره‌های مولکولی پلی‌اتیلن پیدا کنند تا رشته‌هایی موازی با قابلیت رسانایی بهتر شکل دهند. آنها برای این کار، پودر پلی‌اتیلن را در محلولی حل کردند تا در هم پیچیدگی آن را از بین ببرند.
این پژوهش، در مجله " Nature Communications" به چاپ رسید.