Tepelne vodivé plasty môžu elektronické zariadenia odľahčiť

Koncept môže byť pravdepodobný odlievanie horúceho taviteľného filmu prispôsobiť sa rôznym iným plastom. V predbežných testoch vyrobil polymér asi tak tepelne vodivý ako sklo, ale stále je oveľa menej vodivý ako kovy alebo keramika, ale šesťkrát lepšie odvádza teplo ako rovnaký polymér bez úpravy. Plasty na mnohých miestach nahrádzajú kovy a keramiku, ale „Sú také zlé vodiče tepla, že ich nikto ani nepovažuje za aplikácie, ktoré vyžadujú efektívne odvádzanie tepla,“ povedal Jinsang Kim, profesor materiálovej vedy a inžinierstva na U-M.

Pracujeme na tom, aby sme to zmenili aplikovaním tepelného inžinierstva na plasty spôsobom, ktorý sa doteraz nerobil." Tento proces je veľkým odklonom od predchádzajúcich prístupov, ktoré sa zameriavali na pridávanie kovových alebo keramických plnív do plastov. s obmedzeným úspechom sa musí pridať veľké množstvo plnív, čo je drahé a môže zmeniť vlastnosti plastu nežiaducim spôsobom. Namiesto toho sa v novej technike používa proces, ktorý vytvára štruktúru samotného materiálu.

Plasty sú vyrobené z dlhých reťazcov molekúl, ktoré sú pevne stočené a zamotané ako miska špagiet. Keď teplo prechádza materiálom, musí prejsť pozdĺž týchto reťazcov a medzi nimi namáhavú, kruhovú cestu, ktorá bráni jeho pokroku. Tím, ktorý zahŕňa aj docenta strojárstva Kevina Pipea, absolventa strojárskeho inžinierstva.

Chen Li a absolvent materiálovej vedy a inžinierstva Apoorv Shanker použili chemický proces na rozšírenie a narovnanie reťazcov molekúl. To poskytlo tepelnej energii priamejšiu cestu cez materiál. Aby to dosiahli, začali s typickým polymérom alebo plastom. Polymér rozpustili vo vode, potom do roztoku pridali elektrolyty, aby zvýšili jeho pH, čím ho urobili alkalickým.