Lämpöä johtavat muovit voivat tehdä elektronisista laitteista kevyempiä

Konsepti voi todennäköistä kuuman sulavan kalvon valu voidaan mukauttaa useisiin muihin muoveihin. Alustavissa testeissä se teki polymeeristä suunnilleen yhtä lämpöä johtavan kuin lasin, mutta silti paljon vähemmän lämpöä johtavaksi kuin metallit tai keramiikka, mutta kuusi kertaa paremmin lämmön haihduttamisessa kuin sama polymeeri ilman käsittelyä. Muovit korvaavat metalleja ja keramiikkaa monin paikoin, mutta ne "Ovat niin huonoja lämmönjohtimia, että kukaan ei edes harkitse niitä sovelluksissa, jotka vaativat lämmön tehokkaan hajauttamisen", sanoi Jinsang Kim, U-M-materiaalitieteen ja -tekniikan professori.

Pyrimme muuttamaan tätä soveltamalla muoveihin lämpötekniikkaa tavalla, jota ei ole aiemmin tehty." Prosessi on merkittävä poikkeama aikaisemmista lähestymistavoista, jotka ovat keskittyneet metallisten tai keraamisten täyteaineiden lisäämiseen muoveihin. Tämä on onnistunut rajoitetulla menestyksellä on lisättävä suuri määrä täyteaineita, mikä on kallista ja voi muuttaa muovin ominaisuuksia ei-toivotulla tavalla. Sen sijaan uudessa tekniikassa käytetään prosessia, joka suunnittelee itse materiaalin rakenteen.

Muovit on tehty pitkistä molekyyliketjuista, jotka ovat tiukasti kiertyneet ja sotkeutuneet kuin spagettikulho. Kun lämpö kulkee materiaalin läpi, sen täytyy kulkea näitä ketjuja pitkin ja välillä vaivalloinen, kiertokulkumatka, joka estää sen etenemisen.Tiimiin kuuluu myös konetekniikan apulaisprofessori Kevin Pipe, konetekniikan tutkija.

Chen Li ja materiaalitieteen ja tekniikan jatko-opiskelija Apoorv Shanker käyttivät kemiallista prosessia molekyyliketjujen laajentamiseen ja suoristamiseen. Tämä antoi lämpöenergialle suoremman reitin materiaalin läpi. Tämän saavuttamiseksi he aloittivat tyypillisellä polymeerillä tai muovilla. He liuottivat polymeerin veteen ja lisäsivät sitten elektrolyyttejä liuokseen pH:n nostamiseksi, jolloin se teki emäksisen.