مواد و ساخت پیشرفته

پلیمرها در بسیاری موارد برای کنترل شرایط حرارتی محیط، به عنوان عایق حرارتی در گرم نگاه داشتن مواد غذایی و یا سرد نگه داشتن پردازنده‌ها استفاده می شوند. برخی از این مواد با توجه به ضریب هدایت حراری بالاتر، به عنوان هادی گرما و برای گرم کردن و یا سرد کردن بهینه کاربرد دارند. در پژوهشی جدید در دانشگاه ایلینوی محققان پلیمری را طراحی و تولید کرده‌اند که قابلیت تغییر خواص هدایت حرارتی با تحریک نوری را دارد. نتایج این تحقیق که در نشریه آکادمی ملی علوم منتشر شده است، برای اولین بار تغییر بازگشت پذیر خواص دمایی با استفاده از تابش نور در پلیمرها را نشان می‌دهد.
قابلیت کنترل خواص حرارتی در این پلیمر با استفاده از مولکول آزوبنزین (azobenzene) انجام می‌شود. این مولکول به سرعت به تابش اشعه فوق بنفش و یا نور مرئی واکنش نشان می‌دهد.
انتقال حرارت در مواد با نفوذ ارتعاشات ملکولی اتفاق می‌افتد و دامنه نفوذ این ارتعاشات در بلورهای منظم بسیار بیشتر از مایعات بی‌نظم است. در نتیجه تغییرات شدید در نظم مولکولی در مواد، منجر به تغییرات خواص هدایت حرارتی می‌شود. تغییر از حالت بی‌نظم به منظم در پاسخ به محرک نوری در طبیعت بسیار نادر بوده و تاکنون در پلیمرها گزارش نشده بوده است.
موادی دارای چنین خواصی، امکان تنظیم دما را ایجاد می‌کنند. با استفاده از این مواد می‌توان در شرایط خاص، با تحریک نوری خواص هدایت حرارتی عایق‌های حرارتی را تغییر داد و قطعات حساس را در محدوده دمایی ایمن نگهداری نمود.
منبع:
https://www.sciencedaily.com/releases/2019/03/190311125153.htm