Особливі теплопровідні волокна на базі полімеру політіофену в 20 разів краще проводять фонони, ніж звичайний політіофен.
Американські фізики створили особливі теплопровідні волокна на базі полімеру політіофену, які не поступаються за своїми властивостями найкращим маркам "термопаст" і які можна використовувати для охолодження електроніки або деталей автомобілів, говориться в статті в журналі Nature Nanotechnology.
"Полімери зазвичай не розглядають як основу для термоінтерфейсів, оскільки вони розкладаються при високих температурах. Однак політіофен вже використовується при виробництві високотемпературних сонячних батарей та електроніки. Ми скористалися тим фактом, що це з'єднання стійке до дії тепла через характер зв'язків між його молекулами", - заявив Баратунде Кола з Технологічного інституту Джорджії в Атланті (США).
Як зазначають Кола і його колеги, хаотичне розташування індивідуальних молекулярних "ниток" усередині полімерів є однією з причин того, чому вони погано проводять тепло. Це пов'язане з тим, що заплутаність молекул заважає поширенню так званих фононів - квазічастинок коливань, що переносять теплову енергію у твердих тілах.
Автори статті вирішили цю проблему за допомогою особливої методики вирощування ниток політіофену, завдяки якій майже всі з них будуть спрямовані в одну сторону і тим самим не будуть заважати руху фононів. За цією методикою вчені поміщають розчин одиночних молекул тіофену в електрохімічну ванну з пористого алюмінію, де він змішується зі з'єднанням бору, фтору і етилового ефіру.
Коли через цю суміш пропускається струм, то поодинокі молекули тіофену з'єднуються одне з одним, утворюючи нитки, що добре проводять тепло. За розрахунками фізиків, їхні волокна в 20 разів краще проводять фонони, ніж звичайний політіофени, і їхня теплопровідність порівнянна з найкращими сучасними термоінтерфейсами.
Крім того, політіофенові нитки можна "розмазати" дуже тонким шаром по охолоджувальній поверхні і вони не втрачають своїх властивостей при тривалому нагріванні до високих температур, що вигідно відрізняє їх від класичних "термопаст".
Нагадаємо, раніше хіміки зі США створили новий вид полімерів, які можуть самостійно відновлюватися при руйнуванні та зношенні.