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Une plus grande conductivité thermique par l'accouplement moléculaire

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Comparé aux matériaux métalliques, les plastiques ont la conductivité thermique très basse. Dans certaine application, par exemple l'isolation écume, c'est avantageux

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Dans des applications électroniques, cependant, la basse conductivité thermique peut avoir comme conséquence la surchauffe locale.

Puisque les polymères habituellement n'ont aucun électron librement mobile, de l'énergie thermique en plastiques est transmise principalement par les ondes élastiques dans le solide (soi-disant phonons). Les liens forts entre les différentes molécules sont nécessaires pour que la chaleur soit conduite par les vagues thermiques. En thermoplastique amorphe, cependant, les chaînes de polymère sont liées à une une autre seulement lâchement. Pour cette raison, les vibrations ne peuvent pas être transmises d'une molécule à la prochaine molécule.

Les chercheurs l'Université du Michigan ont maintenant réussi en structures moléculaires d'accouplement d'acide polyacrylique entre eux au moyen de chaînes courtes de polymère. L'accouplement est basé sur des liaisons hydrogène ? ce sont plusieurs fois plus fortes que les forces qui agissent normalement entre les chaînes de polymère.

Au cours des expériences, on l'a noté que la conductivité thermique est augmentée sensiblement quand la pipéridine polymérisée d'acryloyl (PAP) est ajoutée à l'acide polyacrylique. L'addition a apparemment comme conséquence de nombreux chemins thermiques de conduction dans le matériel et le transport de chaleur augmente à dix fois la valeur initiale. Les résultats des mesures suggèrent les principes additionnels qui peuvent être employés pour influencer la conductivité thermique en polymères amorphes.

Jusqu'ici, des tentatives d'améliorer la conductivité thermique des polymères ont été basées sur les remplisseurs conducteurs. Cette approche, cependant, a également des inconvénients : les additifs peuvent changer les propriétés matérielles telles que la conductivité électrique, la transmission de la lumière et la réflexion sur la surface. Selon les chercheurs, ce matériel developpé récemment ne montre pas ces inconvénients.