Ученые Мичиганского университета разработали формулу проводящего пластика

Недорогой, гибкий и легкий пластик стал практически повсеместным в промышленной и потребительской продукции. Тем не менее, этот материал обладает некоторыми ограничениями касаемо использования в электронных девайсах, а также в автомобильной и аэрокосмической областях – во многом из-за неспособности справиться с тепловым воздействием.

Пластмассы состоят из длинных, зачастую беспорядочных и слабо связанных полимерных цепей, которые удерживают тепловую энергию, а не рассеивают ее. Поэтому в продуктах и конструкциях, подвергающихся тепловому потоку, вместо пластика используют, как правило, металлы с высокой проводимостью.

Исследователи из Мичиганского университета нашли способ сделать пластик более эффективным в передаче тепла. Прежние попытки заключались в удлинении полимерных цепей или добавлении проводящих наполнителей, но новый подход предлагает рецепт, в котором полиакриловую кислоту объединяют с полиакрилоиловым пиперидином – обе вещества являются пластиками. Новый гибрид обладает водородными связями, которые как минимум в 10 раз сильнее, чем у других пластиков, что улучшает передачу энергии.

«Мы улучшили эти соединения, поэтому тепловая энергия может пройти сквозь материал непрерывным путем», – говорит в пресс-релизе Джинсан Ким, адъюнкт-профессор материаловедения и инженерии в Мичиганском университете. «Несмотря на 10-кратное увеличение проводимости, пластику еще довольно далеко до металлов – впереди еще долгий путь, но это очень важный шаг в понимании того, в каком направлении нужно двигаться».

Благодаря этим результатам можно представить, что однажды – благодаря замене металлов на пластмассы – на рынке могут появиться более дешевые и легкие потребительские и строительные продукты. Более того, полиакриловую кислоту можно изготовить из органических источников, что открывает возможности для создания возобновляемой версии этого материала.