Полиэтилен научили проводить тепло: Новости химии @ChemPort.Ru
новости науки
новости бизнеса
работа для химиков
химические выставки
каталог ресурсов
электронный справочник
авторефераты
форум химиков
о нас
контакты

Энциклопедия автохимии


поиск

Новости химической науки > Полиэтилен научили проводить тепло


09.03.2010
средняя оценка статьи - 3.7143 (7 оценок) Подписаться на RSS

Большинство полимеров чрезвычайно плохо проводят как тепло, так и электричество, однако исследователи из Массачусетского Технологического Института (MIT) нашли способ, позволяющий превратить самый распространенный полимер – полиэтилен в материал, теплопроводность которого соответствует теплопроводности металла.



Новый метод заключается в вытягивании тонкой нити материала (отображено сверху) из раствора (снизу), и в обработке индивидуальных нитей, приводящей в конечном итоге к их упорядочению. (Рисунок из Nature Materials, 2010, DOI: 10.1038/nmat1502)

Новый процесс приводит к тому, что полимер приобретает способность эффективно проводить тепло в одном направлении, в отличие от металлов, равно хорошо проводящих тепло во всех направлениях. Такое свойство нового материала может оказаться полезным для применения там, где необходимо отводить от объекта избыток теплоты, например, в системах охлаждения компьютерных микросхем.

Ключом к приданию полимеру новых физических свойств оказалось превращение хаотично спутанных нитей молекул полимера в упорядоченную систему. С помощью точного кантилевера атомно-силового микроскопа исследователи медленно вытягивали нити полимера из раствора, упорядочивая их. С помощью того же атомно-силового микроскопа изучались свойства полученного волокна.

Руководители проекта Ганг Чен (Gang Chen) и Карл Ричард Содерберг (Carl Richard Soderberg) отмечают, что теплоповодность полученного волокна в направлении индивидуальных волокон в 300 раз выше, чем у исходного полиэтилена. Высокая теплопроводность материала может привести к тому, что его волокна окажутся полезными для рассеивания теплоты во многих практических приложениях.

Чен поясняет, что большинство ранее предпринимавшихся попыток получить полимеры с увеличенной теплопроводностью строились на введении в полимеры других материалов, как, например, углеродных нанотрубок, однако такие подходы позволяли добиваться лишь незначительного увеличения теплопроводности, поскольку значительному увеличению способности материала проводить тепло препятствовала граница раздела между двумя материалами; на границе раздела происходит значительное рассеивание тепла. Метод, предложенный исследователями из MIT, позволяет увеличить теплопроводность полимерного материала до уровня теплопроводности таких металлов, как железо или платины.

Получение новых волокон, в которых молекулы полимера упорядочены, представляет собой двустадийный процесс, включающий в себя две стадии нагрева и растяжения полимера, такой подход

Чен отмечает, что хотя полученный полимерный материал отличается наиболее высоким значением теплопроводности для материалов своего рода, модификация методики позволит увеличить теплопроводность еще в большей степени.

Та теплопроводность, которую полиэтиленовые волокна демонстрируют уже сейчас, вполне достаточна для использования новой модификации полимера в качестве дешевой замены металлам, применяющимся для теплопереноса во многих областях, особенно в тех, где анизотропная теплопроводность особенно важна – радиаторы-теплообменники, корпуса сотовых телефонов или пластиковые оболочки компьютерных микросхем. Исследователи полагают, что необычное сочетание высокой теплопроводности, небольшой плотности, химической стабильности и диэлектрических свойств нового материала может стать причиной разработки новых способов применения этого материала.

На настоящий момент теплопроводный полиэтилен был получен только как образец в лабораторных условиях, Чен и Содерберг надеются, что им удастся масштабировать новый метод получения до промышленных объемов, получая целые десятисантиметровые пластины полиэтилена с анизотропными теплопроводными свойствами.

Источник: Nature Materials, 2010, DOI: 10.1038/nmat1502

метки статьи: #нанотехнологии, #новые материалы, #физическая химия, #химия полимеров

ОБЛАКО ТЕГОВ раздела "Химия: новости фундаментальной и прикладной науки"
оценить статью: 12345
Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru
Комментарии к статье:
Ваше имя
Ваш e-mail, чтобы следить за обсуждением
   
Комментарий

Символ пятого P-элемента в табл. Менделеева
(латиницей, одной заглавной буквой):
   
 


Вы читаете текст статьи "Полиэтилен научили проводить тепло"
Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru

Все новости



Новости компаний

12.11.26 | Химический портал
9 трлн рублей и 730 тысяч занятых: что стоит за цифрами Алиханова на «Химии-2026» 11.11.26 | Обзоры химических рынков
Метанол: как геополитика обрушила спрос и почему зелёная альтернатива не спешит 05.11.26 | Обзоры химических рынков
Европа теряет химию: почему протекционизм не спасёт отрасль 03.11.26 | Обзоры химических рынков
Латинская Америка: газовое изобилие против структурного кризиса 02.11.26 | Химический портал
Возвращение НТФ: как один завод за 295 млн рублей закрывает 73% рынка 30.10.26 | Химический портал
«Анилинпром» в Башкирии: 8,9 млрд за 60 тыс. тонн сырья для полиуретанов 29.10.26 | Синтез ОКА
«Винтерол» из Дзержинска: как «Синтез ОКА» заместил импортный ПАВ для бытовой химии 28.10.26 | Полипласт
«Хромпик» и хромовый ангидрид: как «Полипласт» вложил 136 млрд в независимость от импорта 27.10.26 | Обзоры химических рынков
Прогноз МЭР: экспорт химпрома вырастет на 5%, но импорт растёт быстрее 26.10.26 | Химический портал
Индия как новый главный покупатель: 6 млн тонн и совместные производства
Все новости


© ChemPort.Ru, MMII-MMXXVI
Контактная информация