Termisk ledende plast kan gjøre elektroniske enheter lettere

Konseptet kan trolig støping av varm smeltbar film tilpasses en rekke andre plasttyper. I foreløpige tester laget den en polymer omtrent like varmeledende som glass som fortsatt er langt mindre enn metaller eller keramikk, men seks ganger bedre til å spre varme enn den samme polymeren uten behandlingen. Plast erstatter metaller og keramikk mange steder, men de de er så dårlige varmeledere at ingen engang vurderer dem for applikasjoner som krever at varme spres effektivt, sier Jinsang Kim, UM materialvitenskap og ingeniørfag. professor.

Vi jobber med å endre det ved å bruke termisk teknikk på plast på en måte som ikke har blitt gjort før." Prosessen er et stort avvik fra tidligere tilnærminger, som har fokusert på å tilsette metalliske eller keramiske fyllstoffer til plast. Dette har oppfylt med begrenset suksess, en stor mengde fyllstoffer må tilsettes, noe som er kostbart og kan endre plastens egenskaper på uønskede måter. I stedet bruker den nye teknikken en prosess som utvikler materialets struktur seg selv.

Plast er laget av lange kjeder av molekyler som er tett viklet og sammenfiltret som en skål med spaghetti. Når varmen beveger seg gjennom materialet, må den bevege seg langs og mellom disse kjedene en krevende rundkjøring som hindrer fremdriften. Teamet som også inkluderer førsteamanuensis i maskinteknikk Kevin Pipe, forsker i maskiningeniør.

Chen Li og materialvitenskap og ingeniørstudent Apoorv Shanker brukte en kjemisk prosess for å utvide og rette ut molekylkjedene. Dette ga varmeenergi en mer direkte vei gjennom materialet. For å oppnå dette startet de med en typisk polymer, eller plast. De løste opp polymeren i vann, og tilsatte deretter elektrolytter til løsningen for å øke dens pH, noe som gjorde den alkalisk.