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Maggior conducibilità termica attraverso l'accoppiamento molecolare

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Confrontato ai materiali metallici, la plastica ha conducibilità termica molto bassa. In determinata applicazione, per esempio isolare spuma, questo è conveniente

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Nelle applicazioni elettroniche, tuttavia, la conducibilità termica bassa può provocare il surriscaldamento locale.

Poiché i polimeri non hanno solitamente alcuni elettroni liberamente commoventi, l'energia termica in plastica è trasmessa soprattutto dalle onde elastiche nel solido (cosiddetti fononi). I forti legami fra le diverse molecole sono necessari affinchè il calore siano condotti dalle onde termiche. In termoplastica amorfa, tuttavia, le catene del polimero sono collegate soltanto senza bloccare ad una un altro. Per questo motivo, le vibrazioni non possono essere trasmesse da una molecola alla molecola seguente.

I ricercatori l'Università del Michigan ora sono riuscito in strutture molecolari dell'accoppiamento di acido poliacrilico tra loro per mezzo di brevi catene del polimero. L'accoppiamento è basato sui legami di idrogeno? queste sono varie volte più forti delle forze che si comportano normalmente fra le catene del polimero.

Nel corso degli esperimenti, è stato notato che la conducibilità termica è sollevata significativamente quando la piperidina polimerizzata di acryloyl (PAP) si aggiunge all'acido poliacrilico. L'aggiunta provoca apparentemente i numerosi percorsi termici di conduzione nel materiale ed il trasporto di calore aumenta a dieci volte il valore iniziale. I risultati delle misure indicano i principi supplementari che possono essere usati per influenzare la conducibilità termica in polimeri amorfi.

Finora, i tentativi di migliorare la conducibilità termica dei polimeri sono stati basati sui riempitori conduttivi. Questo metodo, tuttavia, inoltre ha svantaggi: gli additivi possono cambiare le proprietà materiali quali la conduttività elettrica, la trasmissione della luce e la riflessione alla superficie. Secondo i ricercatori, questo materiale di recente sviluppato non esibisce questi svantaggi.