Forskare har skapat ett material som både är en värmeledare och en värmeisolator

Polymer Research Group vid Max Planck Institute och University of Bayreuth har skapat ett unikt material i sitt slag, som samtidigt kan vara en utmärkt värmeisolator och värmeledare.

I vårt dagliga liv används också värmeisolatorer aktivt (till exempel för väggisolering hus) och värmeledare (till exempel radiatorer för att ta bort värme från arbetsdatorn processorer).

Och ofta är lätta och porösa material dielektrikum, och tunga ämnen, såsom metaller, är bra ledare.

Men forskare lyckades kombinera i ett ämne, det verkar vara oförenligt och det är så de gjorde det.

Vad det nya materialet består av

Under många experiment tog forskare flera av de tunnaste glasplattorna och placerade enskilda polymerkedjor mellan dem.

I det material som erhållits på detta sätt började värmeledningsförmågan att bero på riktningen i vilken stöten sprids.

Så materialets värmeisoleringsegenskaper registreras när stöten är vinkelrätt mot skikten. Och allt för att värme inte är något annat än molekylvibrationer i ett material som överförs längs en kedja.

På grund av ökningen i antalet lager blir denna överföring svagare och svagare.

Men inuti själva lagret överförs värmen perfekt. I det här fallet sker spridningen av värme inuti själva skiktet snabbt, eftersom det inte finns några faktorer som hindrar spridningen av värme.

Det visade sig att i det skapade materialet är värmeledningsförmågan inuti själva materialskiktet 40 gånger högre jämfört med den vinkelräta värmeutbredningen.

Forskare har jämfört värmeledningsförmågan längs skikten med värmeledningsförmågan hos ett ämne, såsom värmepasta för datorer.

Värmeisolering för vinkelrät spridning är sex gånger bättre än modern plast.

För maximal materialeffektivitet har forskare just justerat skikten. Tack vare detta visade sig materialet vara transparent, eftersom tjockleken på ett lager bara är en nanometer.

Var kommer det nya materialet att användas

Forskare tror att det nya materialet kan användas för att säkerställa prestanda hos högeffektiva lysdioder.

Där genomskinligheten av materialet gör att strålen kan passera obehindrat, och å andra sidan, kommer det effektivt att sprida den genererade värmen i vinkelrätt riktning.

Forskare har delat resultaten av sitt arbete på sidorna på Internetportalen Wiley online-bibliotek.

Om du gillade materialet, var noga med att tummen upp och prenumerera! Tack för din uppmärksamhet!