据外媒报道,密歇根大学的研究人员找到了一种新方法,可改变塑料的分子结构,使该材料的导热性与玻璃制品大体相同。这类新塑料或许能使产品的质地更为轻盈、在降低其售价的同时提升材料的能效。由于车重对电动车的续航里程数有直接影响,新款轻量化塑料或将有助于提升电动车的续航里程数。
这项新的热能工程工艺(thermal engineering process)或将被用于轻量化塑料部件的制造中,其适用于车辆、LED灯及计算机等设备。截止至目前,由于塑料受限于散热(dissipating heat)等因素,许多特殊应用均未采用该材料。
早前,科研人员曾向塑料内添加金属填料或陶瓷填料,旨在提升其导热性,但这项技术在很大程度上是不成功的,更遑论其高昂的价格。密歇根大学的研究人员采用了新方法,通过一种化学工艺,使塑料紧密缠绕的分子链扩开并强化其结构,为塑料材质创建了一条散热路径。先将塑料聚合物溶于水,再加入电解质,提升其pH值。
聚合物链(polymer chain)内的各链接将携带负电荷,使其彼此排斥、扩散并展开。此后,研究人员又采用了一种名为“旋转涂膜法(spin casting)”的工业生产工艺,将该溶液制成固态塑料膜(solid plastic film)。
据该校机械工程学副教授Kevin Pipe透露:“长期以来,研究人员采用了各类方法,旨在改变聚合物的分子结构,赋予塑料新的机械、光学或电子特性。然而,本次却采用分子结构设计来改变材料导热性,这类研究鲜有耳闻。通常,材料的热流动(heat flow)是个复杂的过程,哪怕只是对聚合物的导热性进行了小幅改进,也可能会产生较大的技术影响(technological impact)”。
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