I ricercatori dell’Università di Bayreuth e del Max Planck Institute for Polymer Research hanno combinato le proprietà termoisolanti di materiali come il polistirolo, con le proprietà termoconduttive dei metalli
Il controllo del calore è una proprietà dei materiali molto utile per diversi scopi. La capacità di isolare o condurre è fondamentale per isolare le nostre case, per ottimizzare i refrigeratori o per dissipare il calore dai computer. Spesso il materiale ideale dovrebbe sia isolare (verso l’esterno) che condurre per dissipare il calore che accumula. Un nuovo materiale mostra che la soluzione potrebbe essere molto vicina. La ricerca è stata condotta da scienziati dell’Università di Bayreuth, guidati dal Prof. Josef Breu e dal Prof Markus Retsch, e del Max Planck Institute for Polymer Research, guidati dal Prof. Greorg Fytas.
Il materiale è formato da lastre di vetro di spessore nanometrico, tra le quali si trovano delle catene di polimeri. Il risultato finale è una lastra completamente trasparente che lavora in modo simile ad una finestra a doppio vetro. La differenza è che al posto di due strati, in questo casi se ne possono avere centinaia, ottenendo proprietà uniche. La struttura stratificata fa sì che il calore non si trasmetta perpendicolarmente attraverso la lastra. Il polimero all’interno invece trasmette il calore nello strato, fornendo proprietà termoconduttive in direzione parallela alla lastra.
I test effettuati, riportati su un articolo pubblicato su Angewandte Chemie, dimostrano l’elevata potenzialità del materiale. La conducibilità termica lungo gli strati è 40 volte superiore alla direzione perpendicolare. In più la conduttività è paragonabile alle piastre termiche usate nei dissipatori di calore per i processori dei PC. I ricercatori pensano che il materiale possa aiutarli a studiare anche fenomeni di propagazione del suono, che si comporta in modo simile al calore quando si trasmette attraverso un materiale.
Il nuovo materiale potrebbe trovare un rapido utilizzo nella tecnologia LED ad alta prestazioni, dove è necessario bilanciare l’isolamento e la dissipazione di calore contemporaneamente. Questo però è solo l’inizio, il team infatti già progetta di variare la struttura della lastra per capire in pieno la correlazione struttura-proprietà ed ottenere nuovi materiali sempre più performanti.
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