Рада ухвалила закон про мобілізацію: що змінюється для українців
Долар 41.54 ₴ (+0.12), євро 44.98 ₴ (-0.05)
Кременчук: +18°C, ясно. Увечері до +12°C.
День працівників соціальної сфери. Всесвітній день сміху.
Сьогодні святкують: Максим, Віктор, Тамара
Овен: Хороший день для нових починань. Зірки сприяють ініціативі.
2004 — Кіпр, Чехія та 8 інших країн вступили до Євросоюзу
Паливо знову подорожчало: А-95 переступив психологічну межу
Apple iPhone 17 Air: все що відомо про найтоншу модель
Полімер, який "вмикає" теплопровідність за миті: MIT знайшов спосіб зробити м'який матеріал схожим на мармур за тепловідводом, а потім повернути його до стану "пластику". Результат – за 0.22 секунди та без втрати властивостей.
У лабораторіях MIT з'явився матеріал, який у буквальному сенсі "перемикає" тепло. Олефіновий блок-співполімер (OBC) під час швидкого розтягування починає відводити тепло більше ніж удвічі ефективніше і повертається до початкових параметрів після розслаблення. На все потрібно лише 0.22 секунди – це найшвидше зафіксоване термічне перемикання серед відомих матеріалів.
Ідея проста: у "спокої" OBC за відчуттям ближчий до пластику, при натягу – до мармуру. Наслідки для техніки та повсякденного життя очевидні: адаптивні тканини, компоненти для охолодження електроніки та інфраструктури будівель, що реагують у реальному часі.
Команда під керівництвом Світлани Боріскіної з Департаменту механічної інженерії MIT виявила, що комерційно доступний і гнучкий OBC може змінювати теплопровідність реверсивно – без переробки матеріалу чи незворотних фазових переходів. Під час швидкого розтягування його мікроструктура вирівнюється, і тепловий потік проходить значно легше.
Ефект стабільний у тисячах циклів "розтяг–розслаб" та відбувається без переходу матеріалу в повністю кристалічний стан. Результати опубліковано в журналі Advanced Materials; серед співавторів – Duo Xu, Buxuan Li, You Lyu, Vivian Santamaria-Garcia (MIT) і Yuan Zhu (Південний університет науки і технологій, Шеньчжень, Китай).
У вихідному стані OBC має переважно аморфну будову – ланцюги вуглецю та водню "сплутані, наче спагеті", що заважає теплу проходити. Коли матеріал розтягують, локальні впорядковані ділянки вирівнюються, а аморфні клубки частково випростовуються, створюючи тимчасові "швидкісні магістралі" для теплового потоку.
Досліди з рентгенівськими методами та раманівською спектроскопією підтвердили: OBC не переходить у повністю кристалічну фазу під навантаженням. Саме ця "майже аморфна" природа дозволяє матеріалу знову й знову повертатися до нижчої провідності після зняття натягу.
Раніші підходи до підвищення теплопровідності поліетилену, зокрема роботи групи професора Ганга Чена, спиралися на незворотне вирівнювання ланцюгів і перехід до кристалічної фази. Такий "раз і назавжди" перехід не дозволяє швидко адаптуватися до умов.
У випадку OBC все інакше: матеріал залишається здебільшого аморфним навіть під навантаженням, тож здатен повертатися до вихідної теплопровідності без деградації. Це відкриває шлях до використання в системах, де потрібна динамічна терморегуляція.
MIT-розробка націлена на продукти, що мають реагувати на зміну температури й навантаження у реальному часі. Потенційні напрями застосування вже окреслені командою.
Команда також моделює, як "підкручувати" аморфну структуру, щоб збільшити контраст між низькою та високою теплопровідністю. Дослідники прямо ставлять амбітну мету: наблизити "увімкнений" стан до показників матеріалів із надвисокою термопровідністю.
"Нам потрібні дешеві та доступні матеріали, здатні швидко підлаштовуватись під температури довкілля", – наголошує Світлана Боріскіна з MIT. Цікавий факт: перемикання OBC за 0.22 секунди – найшвидше зафіксоване для матеріалів із термічною реверсивністю.
Дослідження виконали в MIT спільно з Південним університетом науки і технологій у Шеньчжені (Китай). Роботу підтримали Міністерство енергетики США, Office of Naval Research Global via Tec de Monterrey, MIT Evergreen Graduate Innovation Fellowship, MathWorks MechE Graduate Fellowship, а також центри MIT‑SUSTech. Частину експериментів проведено в інфраструктурі MIT.nano та ISN.
Тепло під контролем – у буквальному сенсі. Коли повсякденні речі зможуть змінювати термопровідність за вашим рухом, зменшиться перегрів гаджетів, з'явиться одяг, що розумно охолоджує, а будівлі стануть енергоефективнішими без складної автоматики.
Фінішна пряма – довести матеріал до серійних рішень та розширити "діапазон перемикання". Якщо науковцям удасться просунути межі ще далі, користь для промисловості та міст буде відчутною буквально на дотик.
Без спаму. Лише топ-матеріали Gosta. Відписатись в один клік.