Wetenschappers hebben een materiaal gemaakt dat zowel een warmtegeleider als een warmte-isolator is

Polymer Research Group aan het Max Planck Institute en de Universiteit van Bayreuth heeft een materiaal gecreëerd dat uniek is in zijn soort, dat tegelijkertijd een uitstekende warmte-isolator kan zijn en warmtegeleider.

In ons dagelijks leven worden warmte-isolatoren ook actief gebruikt (bijvoorbeeld voor muurisolatie huizen) en warmtegeleiders (bijvoorbeeld radiatoren voor het afvoeren van warmte van een werkende computer processors).

En vaak zijn lichte en poreuze materialen diëlektrica, en zware stoffen, zoals metalen, zijn goede geleiders.

Maar wetenschappers slaagden erin om in één stof te combineren, zo lijkt het, onverenigbaar en dit is hoe ze het deden.

Waar het nieuwe materiaal uit bestaat

In de loop van talloze experimenten namen wetenschappers een aantal van de dunste glasplaten en plaatsten er afzonderlijke polymeerketens tussen.

In het op deze manier verkregen materiaal begon de thermische geleidbaarheid af te hangen van de richting waarin de impact zich voortplant.

Dus de thermische isolatie-eigenschappen van het materiaal worden geregistreerd wanneer de impact loodrecht op de lagen staat. En dat allemaal omdat warmte niets meer is dan de trilling van moleculen in een materiaal, die langs een ketting wordt overgedragen.

Door de toename van het aantal lagen wordt deze transmissie zwakker en zwakker.

Maar in de laag zelf wordt warmte perfect overgedragen. In dit geval vindt de verspreiding van warmte binnen de laag zelf snel plaats, aangezien er geen factoren zijn die de verspreiding van warmte beperken.

Het bleek dat in het gemaakte materiaal de thermische geleidbaarheid in de laag van het materiaal zelf 40 keer hoger is in vergelijking met de loodrechte warmtevoortplanting.

Wetenschappers hebben de thermische geleidbaarheid langs de lagen vergeleken met de thermische geleidbaarheid van een stof zoals koelpasta voor computers.

Thermische isolatie voor loodrechte spreiding is zes keer beter dan modern plastic.

Voor maximale efficiëntie van het materiaal hebben wetenschappers de lagen nauwkeurig afgesteld. Hierdoor bleek het materiaal transparant te zijn, omdat de dikte van één laag slechts één nanometer is.

Waar wordt het nieuwe materiaal gebruikt

Wetenschappers zijn van mening dat het nieuwe materiaal heel goed kan worden gebruikt om de prestaties van hoogrenderende lichtgevende diodes te garanderen.

Waar de transparantie van het materiaal de straal ongehinderd laat passeren, en aan de andere kant, zal het de gegenereerde warmte effectief in de loodrechte richting afvoeren.

Wetenschappers hebben de resultaten van hun werk op de pagina's van het internetportaal gedeeld Wiley Online Bibliotheek.

Als je het materiaal leuk vond, steek dan je duimen omhoog en abonneer je! Dank u voor uw aandacht!