Znanstveniki so ustvarili material, ki je hkrati toplotni prevodnik in toplotni izolator

Skupina za raziskave polimerov na Inštitutu Max Planck in Univerzi v Bayreuthu je ustvaril material, ki je edinstven v svoji vrsti, ki je lahko hkrati odličen toplotni izolator in toplotni vodnik.

V našem vsakdanjem življenju se aktivno uporabljajo tudi toplotni izolatorji (na primer za izolacijo sten) hiše) in vodniki toplote (na primer radiatorji za odvajanje toplote iz delujočega računalnika procesorji).

In pogosto so lahki in porozni materiali dielektriki, težke snovi, kot so kovine, pa so dober prevodnik.

Toda znanstvenikom je uspelo združiti eno snov, zdi se, da je nezdružljiva in tako so to storili.

Iz česa je sestavljen nov material

Med številnimi poskusi so znanstveniki vzeli več najtanjših steklenih plošč in med njimi postavili posamezne polimerne verige.

Pri tako dobljenem materialu je toplotna prevodnost začela biti odvisna od smeri širjenja udarca.

Torej se lastnosti toplotne izolacije materiala zabeležijo, ko je udar pravokoten na plasti. In vse zato, ker toplota ni nič drugega kot vibracija molekul v materialu, ki se prenaša po verigi.

Zaradi povečanja števila plasti ta prenos postaja vse šibkejši.

Toda znotraj same plasti se toplota popolnoma prenaša. V tem primeru se širjenje toplote znotraj same plasti hitro zgodi, saj ni dejavnikov, ki bi omejevali širjenje toplote.

Ugotovljeno je bilo, da je v ustvarjenem materialu toplotna prevodnost znotraj plasti samega materiala 40-krat večja od pravokotnega širjenja toplote.

Znanstveniki so primerjali toplotno prevodnost vzdolž plasti s toplotno prevodnostjo snovi, kot je termična pasta za računalnike.

Toplotna izolacija za pravokotno širjenje je šestkrat boljša od sodobne plastike.

Za največjo učinkovitost materiala so znanstveniki natančno prilagodili plasti. Zahvaljujoč temu se je material izkazal za prosojnega, ker je debelina ene plasti le en nanometer.

Kje bo uporabljen nov material

Znanstveniki verjamejo, da se lahko z novim materialom zagotovi delovanje visoko učinkovitih svetlobnih diod.

Kjer bo prosojnost materiala omogočala, da bo žarek neovirano prehajal, po drugi strani pa bo učinkovito odvajala nastalo toploto v pravokotni smeri.

Znanstveniki so rezultate svojega dela delili na straneh internetnega portala Spletna knjižnica Wiley.

Če vam je bilo gradivo všeč, potem pazite in se naročite! Hvala za vašo pozornost!