• شنبه ۲۱ مرداد ماه، ۱۳۹۶ - ۱۳:۵۹
  • دسته بندی : علمی و آموزشی
  • کد خبر : 965-18686-5
  • خبرنگار : 15113
  • منبع خبر : ----

پیشرفت در فناوری با هدایت گرمایی پلیمرها

محققان علوم مواد و مهندسی مکانیک دانشگاه میشیگان (UM) روش جدیدی برای تغییر ساختار مولکولی پلاستیک برای کمک به گرمازایی آن ارائه کرده‌اند.

به گزارش ایسنا- منطقه خراسان و به نقل از ساینس، محققان در روش جدید از فرآیند مهندسی شده در ساختار مواد با توجه به ماهیت پلاستیک‌های ساخته شده از زنجیرهای طولانی، مولکول‌های فنری شکل و پیچیده محکم مانند ظرفی پر از اسپاگتی استفاده کردند.

این فرآیند شیمیایی زنجیره‌های مولکولی را منبسط کرده و انرژی گرما را به طور مستقیم در ماده هدایت می‌کند. محققان برای دستیابی به این هدف ابتدا پلیمر معمولی یا پلاستیک را در آب حل کردند سپس الکترولیت‌ها را به محلول اضافه کردند تا pH آن را افزایش داده و خاصیت قلیایی ایجاد کنند.

در این روش پیوندهای منفرد در زنجیره پلیمری با نام مونومرها بار منفی می‌یابند و درنتیجه موجب دفع آنها از یکدیگر می‌شود. با گسترش مونومرها و جدا شدن آنها از یکدیگر این زنجیره محکم‌تر و پیچیده‌تر خواهد شد. در نتیجه محلول آب و پلیمر بر روی صفحات با استفاده از فرآیند صنعتی معمولی به نام ریخته‌گری اسپین به یک فیلم پلاستیکی جامد تبدیل می‌شود.

در این روش زنجیرهای مولکولی پلاستیک عبور گرما را آسان‌تر می‌کنند.

از دیگر مزایای این روش تشدید زنجیره‌های پلیمری و کمک به محکم‌تر شدن آنها است تا هدایت گرمای بیشتری صورت پذیرد.

Apoorv Shanker دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی مواد اظهار کرد: هدایت گرمایی در مولکول‌های پلیمری از طریق ارتعاش گرما صورت گرفته و زنجیره مولکولی محکم‌تر به راحتی ارتعاش ایجاد می‌کند. برای درک بهتر این موضوع سیم‌های محکم گیتار را با یک ریسمان مارپیچ شل مقایسه کنید. سیم‌های گیتار در برابر ارتعاش محکم و سفت هستند اما یک رشته ریسمان چنین قابلیتی ندارد.

در این فرآیند بر افزودن فلز و یا سرامیک به پلاستیک توجه شده است و به دلیل کاربردهای پلیمری زیادی که در آن درجه حرارت مهم است نتایج مفیدی به دنبال خواهد داشت.

کوین پایپ استاد علوم مواد و مهندسی دانشگاه UM اظهار کرد: "محققان مدت مدیدی بر روی روش‌های تغییر ساختار مولکولی پلیمرها برای مهندسی مکانیکی آنها، ویژگی‌های نوری یا الکترونیکی آنها تحقیق کردند، اما تحقیقات اندکی در طراحی مولکولی و خصوصیات حرارتی آنها انجام شده است. در حالی که جریان گرما در مواد اغلب فرآیندی پیچیده است و حتی پیشرفت‌های کم در هدایت حرارتی پلیمرها تاثیر زیادی در فناوری خواهد داشت.

نتایج این تحقیق در نشریه Science Advances منتشر شده است.


انتهای پیام

ارسال خبر به دوستان

* گیرنده(ها):

آدرس ایمیل ها را با علامت کاما از هم جدا نمایید. (حداکثر 3 آدرس پست الکترونیکی گیرنده را وارد نمایید)
متن ارسال:

ارسال نظر

نام و نام خانوادگی:
آدرس سایت شما:
* آدرس پست الکترونیکی:
* متن:
* کد مقابل را وارد نمایید: