Los plásticos térmicamente conductores pueden hacer que los dispositivos electrónicos sean más livianos

El concepto probablemente puede fundición de película fusible caliente adaptarse a una variedad de otros plásticos. En pruebas preliminares, produjo un polímero tan conductor térmicamente como el vidrio y mucho menos que los metales o la cerámica, pero disipando el calor seis veces mejor que el mismo polímero sin el tratamiento. Los plásticos están reemplazando a los metales y a la cerámica en muchos lugares, pero "Son conductores de calor tan malos que nadie los considera para aplicaciones que requieren que el calor se disipe de manera eficiente", dijo Jinsang Kim, profesor de ingeniería y ciencia de materiales de la UM.

Estamos trabajando para cambiar eso aplicando ingeniería térmica a los plásticos de una manera que no se había hecho antes". El proceso es un cambio importante con respecto a enfoques anteriores, que se habían centrado en agregar rellenos metálicos o cerámicos a los plásticos. Esto ha cumplido con éxito limitado; se debe agregar una gran cantidad de rellenos, lo cual es costoso y puede cambiar las propiedades del plástico de manera indeseable. En lugar de ello, la nueva técnica utiliza un proceso que diseña la estructura del material en sí.

Los plásticos están hechos de largas cadenas de moléculas fuertemente enrolladas y enredadas como un plato de espagueti. A medida que el calor viaja a través del material, debe viajar a lo largo y entre estas cadenas en un viaje arduo y indirecto que impide su progreso. El equipo, que también incluye al profesor asociado de ingeniería mecánica Kevin Pipe, investigador graduado en ingeniería mecánica.

Chen Li y el estudiante graduado en ciencia e ingeniería de materiales Apoorv Shanker utilizaron un proceso químico para expandir y enderezar las cadenas de moléculas. Esto dio a la energía térmica una ruta más directa a través del material. Para lograr esto, comenzaron con un polímero o plástico típico. Disolvieron el polímero en agua y luego agregaron electrolitos a la solución para elevar su pH y volverla alcalina.