در واقع ساختار دروني اسپاگتي مانند پلاستيكها انتقال گرما از طريق آنها را سخت ميسازد اما يك تيم تحقيقاتي تركيبي پلاستيكي ساخته است كه در امر انتقال 100 بار بهتر از پلاستيكهاي متعارف عمل ميكند.
پلاستيكها سبك، ارزانقيمت و منعطف هستند اما به علت محدويتي كه در انتقال جريان گرما دارند، استفاده آنها در فناوريهاي ساخت رايانه، تلفنهاي هوشمند، خودرو يا هواپيماسازي با محدوديت روبهرو است. حالا تحقيقات محققان دانشگاه ميشيگان در راستاي پروژه جايگزينسازي فلز با مواد سبك و داراي كابردهاي چندگانهاي كه بتوان با آنها وسايل برقي قويتر و لوازم نقليه مؤثرتر ساخت، نور اميدي ايجاد كرده است.
ماده جديد كه در واقع نوعي ماده مركب است، نتيجه اقدامات اوليهاي است كه در پروژه مهندسي انتقال گرما در پليمرهاي آمورف (بيريخت) به دست آمده است. پليمرها مولكولهاي بزرگ هستند كه از تكرار مولكولهاي كوچكتر ساخته شدهاند و پلاستيكها مواد مركب از پليمرها هستند.
زنجيرههاي پليمري در بيشتر پلاستيك مانند رشتههاي اسپاگتي هستند. اين رشتههاي دراز به خوبي با يكديگر متصل نميشوند. وقتي يك منبع گرما به سر تعدادي از رشتههاي يك قطعه از پلاستيك متصل ميشود، باعث ميشود كه مولكولهاي اين رشتهها شروع به لرزش كنند اما اين لرزشها نميتوانند به زنجيرههايي كه مستقيماً به منبع گرما متصل نيستند به خوبي منتقل شوند چراكه پيوند بين رشتهها ضعيف است.
انرژي گرمايي از طريق لرزاندن مولكولها انتقال مييابد و براي اينكه گرما به صورت مؤثر در مواد حركت كند، به مسيرهاي انتقال كه از پيوندهاي قوي اتمها و مولكولهاي آن مواد تشكيل شدهاند، نياز دارد وگرنه گرما در درون آن مواد به تله ميافتد كه اين يعني آن مواد شروع به داغ شدن و تغيير شكل ميكنند.
تيم محققان دانشگاه ميشيگان تركيبي ساخته است كه بر پيوندهاي هيدوژني بنا نهاده شده است. پيوندهايي كه 10 الي 100 برابر قويتر از نيروهاي سست نگهدارنده بين رشتههاي ساير پلاستيكها هستند. جين سانگ كيم يكي از محققان تيم دانشگاه ميشيگان ميگويد: ما اين پيوندهاي بين رشتهاي را تقويت كرديم و بنابراين انرژي گرمايي ميتواند مسيرهايي را براي حركت و انتقال در كل ماده پلاستيكي بيابد.
با اينكه راهي طولاني پيش روي ماست اما اين قدم مهمي است كه ما در راه فهم چگونگي مهندسي پلاستيك به شيوه مذكور برداشتهايم. در حال حاضر 10 برابر بيشتر ظرفيت انتقال گرمايي در مقايسه با ظرفيت موجود در فلزها قابل مقايسه نيست اما درهاي پيشرفت ادامهدار باز شده است.
ScienceDaily. com
