新型塑料导热性优于金属,但仅限一个方向

聚合物通常用作绝缘体,但麻省理工学院的一组研究人员已找到一种方法,可以将最常用的聚合物——聚乙烯——变成一种导体,其导热性能优于许多纯金属。但绝缘体到导体的转化只是突破的一半;通过促使所有聚合物分子精确排列,研究人员创造了一种只能单向传导热量的聚乙烯。

这种塑料材料仍然是电绝缘体。

让一大堆聚合物分子排成一行并非易事——在不受控制的情况下,分子会陷入混乱的排列,从而抵抗热传递。但麻省理工学院的团队发现,通过将聚乙烯纤维缓慢地从溶液中拉出,他们可以使分子排成一行,朝向同一个方向,从而创造出一种只能让热量单向通过的材料。

这种单向导体非常适合在需要将热量从特定区域抽走的设备中的各种应用,例如热交换器、计算机处理器或便携式电子设备。该聚合物的导热系数比普通聚乙烯高300倍,实际上比约一半的纯金属更具导电性,这意味着它有可能取代几种常见设备中的金属导体。

当然,这一切都取决于能否以市场可行的价格和数量来扩大生产导电聚乙烯的工艺,这是该团队尚未完成的。但如果他们找到批量生产该材料的方法,它就可以迅速从实验室走向商业应用,为某些用于热交换的金属提供廉价的替代品——这些金属会增加常见设备的成本,有时还会带来环境负担。

科学日报

 

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