新型塑料导热性优于金属,但仅限于一个方向

新型塑料导热性优于金属,但仅限于一个方向

聚合物通常用作绝缘体,但麻省理工学院的一组研究人员发明了一种方法,可以将最常用的聚合物聚乙烯转化为比许多纯金属更能传导热量的导体。但将绝缘体转化为导体只是突破的一半;通过诱导所有聚合物分子精确排列,研究人员创造了一种只在一个方向上传导热量的聚乙烯。

塑料材料仍然是一种电绝缘体。

让一束聚合物分子排列成一排并非易事——如果任其自然,分子会陷入混乱状态,阻碍热量传递。但麻省理工学院的研究小组发现,通过慢慢地从溶液中拉出聚乙烯纤维,他们可以让分子朝着同一方向排列,从而创造出一种让热量从一个方向通过而另一个方向不通过的材料。

这种单向导体适用于各种应用,例如热交换器、计算机处理器或便携式电子设备等需要将热量从特定位置散发出去的设备。这种聚合物的热导率比传统聚乙烯高 300 倍,实际上比大约一半的纯金属的导热性更强,这意味着它有可能取代多种常见设备中的金属导体。

当然,这一切都取决于扩大生产工艺,以市场可承受的价格和数量生产导电聚乙烯,而该团队尚未做到这一点。但是,如果他们找到批量生产这种材料的方法,它就可以迅速从实验室转移到商业应用,为热交换中使用的某些金属提供廉价的替代品——这些金属会增加成本,有时还会对普通设备造成环境损害。

科学日报

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