熱伝導性プラスチックは電子機器を軽量化する可能性がある

コンセプトはおそらく 熱い可融性フィルムをキャスティングする 他のさまざまなプラスチックにも適応できます。予備テストでは、ポリマーの熱伝導性はガラスとほぼ同じで、金属やセラミックよりははるかに劣りますが、処理を行わない同じポリマーよりも放熱性が6倍優れています。プラスチックは多くの場所で金属やセラミックに取って代わりていますが、 「これは熱伝導性が非常に悪いため、熱を効率的に放散する必要がある用途に使用することを誰も考慮すらしていません」と、U-M 材料科学工学教授の Jinsang Kim 氏は述べています。

私たちは、これまでに行われたことのない方法でプラスチックに熱工学を適用することで、この状況を変えようと取り組んでいます。」成功率は限られているが、大量のフィラーを添加する必要があり、高価であり、プラスチックの特性を望ましくない方向に変化させる可能性があるため、その代わりに、新しい技術では材料自体の構造を設計するプロセスが使用される。

プラスチックは、スパゲッティのボウルのようにしっかりとコイル状に絡み合った分子の長い鎖でできています。熱が材料中を移動するとき、熱はこれらの鎖に沿って、またそれらの間を移動しなければならず、その進歩を妨げる困難で遠回りな旅をする必要があります。このチームには、機械工学大学院研究員である機械工学准教授のケビン・パイプも含まれています。

Chen Li 氏と材料科学工学大学院生の Apoorv Shanker 氏は、化学プロセスを使用して分子鎖を拡張し、真っ直ぐにしました。これにより、熱エネルギーが材料を通過するより直接的な経路が与えられました。これを達成するために、彼らは典型的なポリマー、つまりプラスチックから始めました。彼らはポリマーを水に溶解し、次に電解質を溶液に加えてpHを上げ、アルカリ性にしました。