Vedci vytvorili materiál, ktorý je tepelným vodičom aj tepelným izolátorom

Výskumná skupina pre polyméry na Max Planck Institute a University of Bayreuth vytvoril materiál, ktorý je jedinečný svojho druhu, ktorý môže byť súčasne vynikajúcim tepelným izolátorom a vodič tepla.

V našom každodennom živote sa aktívne používajú aj tepelné izolátory (napríklad na izoláciu stien domy) a tepelné vodiče (napríklad radiátory na odvod tepla z pracovného počítača spracovatelia).

Ľahké a pórovité materiály sú často dielektriká a ťažké látky, napríklad kovy, sú dobrými vodičmi.

Vedcom sa ale podarilo spojiť v jednej látke, zdá sa, nekompatibilne, a takto to urobili.

Z čoho pozostáva nový materiál

V priebehu mnohých experimentov vedci zobrali niekoľko najtenších sklenených dosiek a umiestnili medzi ne jednotlivé polymérové ​​reťazce.

V takto získanom materiáli začala tepelná vodivosť závisieť od smeru, v ktorom sa náraz šíri.

Takže tepelnoizolačné vlastnosti materiálu sa zaznamenajú, keď je náraz kolmý na vrstvy. A to všetko preto, lebo teplo nie je nič iné ako vibrácie molekúl v materiáli, ktoré sa prenášajú pozdĺž reťazca.

Vďaka zvýšeniu počtu vrstiev je tento prenos čoraz slabší.

Ale vo vnútri samotnej vrstvy sa teplo dokonale prenáša. V tomto prípade k šíreniu tepla vo vnútri samotnej vrstvy dochádza rýchlo, pretože neexistujú žiadne faktory, ktoré bránia šíreniu tepla.

Zistilo sa, že vo vytvorenom materiáli je tepelná vodivosť vo vnútri vrstvy samotného materiálu 40-krát vyššia v porovnaní s kolmým šírením tepla.

Vedci porovnali tepelnú vodivosť pozdĺž vrstiev s tepelnou vodivosťou látky, ako je tepelná pasta pre počítače.

Tepelná izolácia pre kolmé rozloženie je šesťkrát lepšia ako moderný plast.

Pre maximálnu účinnosť materiálu vedci presne upravili vrstvy. Vďaka tomu sa materiál ukázal ako priehľadný, pretože hrúbka jednej vrstvy je iba jeden nanometer.

Kde bude nový materiál použitý

Vedci sa domnievajú, že nový materiál možno použiť na zabezpečenie výkonu vysoko účinných diód emitujúcich svetlo.

Tam, kde priehľadnosť materiálu umožní lúči nerušene prechádzať, a na druhej strane efektívne rozptýli vytvorené teplo v kolmom smere.

Vedci zdieľali výsledky svojej práce na stránkach internetového portálu Knižnica Wiley Online.

Ak sa vám materiál páčil, potom určite zdvihnite palce a prihláste sa na odber! Ďakujem za tvoju pozornosť!