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Mayor conductividad termal a través del acoplador molecular

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Comparado a los materiales metálicos, los plásticos tienen conductividad termal muy baja. En cierto uso, e.g. el aislamiento hace espuma, esto es ventajoso

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En usos electrónicos, sin embargo, la conductividad termal baja puede dar lugar al recalentamiento local.

Puesto que los polímeros no tienen generalmente ninguna electrones libremente móvil, la energía termal de plásticos es transmitida sobre todo por las ondas de elástico en el sólido (fonones supuestos). Los enlaces fuertes entre las moléculas individuales son necesarios para que el calor sea conducido por las ondas termales. En termoplástica amorfa, sin embargo, las cadenas del polímero se ligan a una otra solamente libremente. Por esta razón, las vibraciones no se pueden transmitir a partir de una molécula a la molécula siguiente.

Los investigadores la Universidad de Michigan ahora han tenido éxito en estructuras moleculares del acoplador del ácido poliacrílico el uno con el otro por medio de cadenas cortas del polímero. ¿El acoplador se basa en enlaces de hidrógeno? éstas son varias veces más fuertes que las fuerzas que actúan normalmente entre las cadenas del polímero.

En el curso de experimentos, fue observado que la conductividad termal está levantada perceptiblemente cuando la piperidina polimerizada del acryloyl (PAP) se agrega al ácido poliacrílico. La adición da lugar al parecer a trayectorias termales numerosas de la conducción en el material y el transporte de calor aumenta a diez veces el valor inicial. Los resultados de las medidas sugieren los principios adicionales que se pueden utilizar para influenciar la conductividad termal en polímeros amorfos.

Hasta ahora, las tentativas de mejorar la conductividad termal de polímeros se han basado en llenadores conductores. Este acercamiento, sin embargo, también tiene desventajas: los añadidos pueden cambiar características materiales tales como la conductividad eléctrica, la transmisión ligera y la reflexión en la superficie. Según los investigadores, este material desarrollado recientemente no exhibe estas desventajas.