新型聚合物导体膜重量轻 性能优于大多数金属

许多聚合物(由长链状分子制成的材料)是很好的热绝缘体，通常是绝热的首选材料。但是，最近发表在《自然通讯》杂志上的一项研究成功地扭转了聚合物绝缘子的想法，因为研究人员能够开发出能够传导热量的聚合物薄膜，而这种薄膜通常与金属和陶瓷等材料有关。

聚合物重量轻，柔软，耐腐蚀且易于加工。研究人员指出，与其他金属导体相比，使用聚合物具有明显的优势，因为这种独特的特性组合是其他材料所不具备的。

麻省理工学院(MIT)的工程师发现，这些聚合物比保鲜膜更薄，其导热性比大多数金属(包括钢)好。这项研究可能会鼓励聚合物替代金属热导体的发展。

麻省理工学院动力工程学教授卡尔·理查德·索德伯格(Carl Richard Soderberg)的资深合著者Gang Chen说：“我们认为这一结果是刺激该领域的一步。”“我们的远景是，聚合物的这些特性可以创造新的应用，也许还可以创造新的产业，并有可能取代金属作为热交换器。”(相关：可生物降解，可堆肥的聚合物薄膜显示出开发更环保包装材料的希望。)

“艰苦的过程”

该研究小组先前的一项研究报告说，成功地将使用最广泛的聚合物聚乙烯转变成细纤维，这种纤维在导热方面的效率是普通聚乙烯的300倍。这项发表在《自然纳米技术》上的研究引起了许多行业的关注，包括赛车和计算机内核制造商。

“当时我们说，我们可以尝试制作一张纸，而不是单根纤维，” Chen说。“事实证明，这是一个非常艰巨的过程。”

研究人员不仅需要开发一种方法来将这些细纤维转变成可用的薄板，而且还必须建造自己的设备来测试这些薄板的导热性。

幸运的是，他们能够从商用聚乙烯粉末加工出聚合物薄膜。通常，聚乙烯和其他聚合物的分子结构类似于缠结的意大利面条。这些缠结使热量难以流动，从而使聚合物具有惊人的绝缘性能。研究团队能够解开这些分子链，并制成了拉伸膜。

使用定制设备，研究人员还能够测试薄膜的热传导。他们的发现表明，工程薄膜的发热量为每米每开尔文(W / mK)约60瓦。综上所述，最著名的导热材料钻石的功率为2,000 W / mK，而钢的功率约为15 W / mK。

　　免责声明：本文由用户上传，与本网站立场无关。财经信息仅供读者参考，并不构成投资建议。投资者据此操作，风险自担。 如有侵权请联系删除！