Vzduchové dutiny se již dlouho staly jakýmsi „cheat kódem“ pro udržení chladu. Blokujte teplo vrstvou vzduchu – a problém je vyřešen.
Tato metoda funguje skvěle pro pěnu. Je ale zcela nevhodný pro materiály, které musí odolávat mechanickému zatížení. Pokud do plastu přidáte vzduchové bubliny, obětujete sílu izolaci. Materiál se stává křehkým a obtížněji se vyrábí.
Vědci z University of Massachusetts Amherst se rozhodli opustit myšlenku použití vzduchových mezer.
Podívali se na přenos tepla na atomové úrovni. V pevném plastu se teplo šíří ve formě vibrací, které se přenášejí z atomu na atom. Organizovaný pohyb znamená rychlý přenos tepla. Dezorganizovaný pohyb znamená… zpomalení procesu.
Yanfei Xu, odborný asistent na Fakultě inženýrství, měl v úmyslu tento proces zmařit.
Analogie s hasičem
Xu porovnává efektivní přenos tepla s hasiči míjejícími vědra s vodou. Postavíte se dokonale? Voda poteče. Teplo se přenese.
Vědci chtěli místo toho získat výsledky podobné těm, které dělaly batolata.
Neuspořádaně. Pohyb v náhodných směrech. Nenosit kbelíky, ale krabičky od sirek. Právě tento stav se stal novým cílem tohoto plastu.
“Pomalý chaos”
Tento výraz používá Xu.
Vzhledem k technickému zdokonalení struktury polymeru, konkrétně hybrid na bázi polyuretanu a tetrahydrohidoxybenzointriazolu.
Co se stalo?
Tepelná vodivost se snížila o 17 %. Nejedná se zatím o žádný převratný objev, ale výsledek je slibný. Materiál zůstal hustý. Zůstal flexibilní. A stalo se ohnivzdorným.
Představte si skafandry. Těla kosmických lodí. Vylepšená izolace budov nebo elektroniky bez ztráty pevnosti.
Cílem je vytvořit lehký materiál, který současně odolává přenosu tepla a ohni.
Proč přidávat prázdnotu, když můžete atomy jednoduše „zaměnit“?
Studie publikovaná v časopise Materials Horizons popisuje metodu omezení dostupných vibračních režimů. Práce byla podpořena americkou National Science Foundation a FAA.
Snížení tepelné vodivosti o 17 % je důkazem konceptu.
Práce ještě nejsou dokončeny.
Ale cesta vpřed vypadá jasněji. Zničit váhání. Udržujte sílu. Nechte za sebou vzduch.
