Uma equipe de cientistas da Universidade Carnegie Mellon (Universidade Carnegie Mellon) do Departamento de Engenharia Mecânica desenvolveu um polímero com as propriedades de um interruptor térmico. O material proposto é capaz de mudar seu próprio estado (estrutura) de condutor de calor para o estado de isolamento térmico. O que é importante, o processo de alternar de um estado para outro é completamente reversível e é controlado apenas pela alteração da temperatura do material e do ambiente.
Professor Shen Chen da Universidade Carnegie Mellon e seus assistentes
A invenção, de acordo com o líder da equipe de pesquisa, professor Shen Chen, pode levar ao surgimento de novas unidades de refrigeração em estado sólido, sistemas de remoção de calor e novos métodos de refrigeração eletrônica. Os dados do trabalho foram publicados na revista Science Advances no artigo “Regulador térmico de polímero reversível e de alto contraste por transição de fase estrutural”.
No decorrer da pesquisa, um polímero foi obtido com uma estrutura cristalina inicialmente altamente ordenada, que, como é conhecido, promove transferência de calor eficiente. Quando o material é aquecido a 340 K (66,85 ° C), a estrutura do material muda para hexagonal (hexagonal). Essa estrutura já evita a condutividade térmica, e o material se torna um isolador de calor. Isto é devido ao enfraquecimento das ligações entre as moléculas de polímero, o que altera a estrutura do material. Mas essa condição é reversível. Após o resfriamento a uma determinada temperatura, a estrutura do material novamente se torna cristalina e adquire as propriedades de condutividade térmica.
Na natureza, existem materiais que, quando aquecidos, podem alterar a condutividade térmica em 4 vezes. O polímero proposto é capaz de aumentar e diminuir sua condutividade térmica em um fator de 10, o que o torna potencialmente adequado para a criação de um novo tipo de instalação de refrigeração ou refrigeração.
A mudança nas duas direções ocorre rapidamente em uma faixa de temperatura curta na faixa de 5 K. O material permanece estável (não derrete) até 560 K ou, no idioma que a maioria das pessoas entende, até 286,85 ° C. Nenhum dos interruptores térmicos existentes com base nos materiais atuais pode suportar tais temperaturas.
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