Les poches d’air sont depuis longtemps le code de triche pour garder les choses au frais. Emprisonnez l’air, bloquez la chaleur, problème résolu.
Cela fonctionne très bien pour la mousse. Il s’effondre pour tout ce qui doit réellement résister au stress. Ajoutez des bulles d’air au plastique, vous échangez l’isolation contre de la faiblesse. Vous obtenez du matériel fragile. Plus difficile à faire aussi.
Les chercheurs de l’UMass Amherst ont décidé d’abandonner l’idée de l’entrefer.
Ils ont observé la chaleur au niveau atomique. Dans le plastique solide, la chaleur se propage sous forme de vibrations passant d’atome en atome. Un mouvement organisé équivaut à un transfert de chaleur rapide. Un mouvement désorganisé équivaut à… un ralenti.
Yanfei Xu, professeur adjoint d’ingénierie, voulait perturber la fête.
L’analogie avec la Bucket Brigade
Xu compare le transfert de chaleur efficace aux pompiers qui passent des seaux d’eau. Les aligner parfaitement ? L’eau coule. La chaleur bouge.
Les chercheurs voulaient plutôt les tout-petits.
Désorganisé. Se déplacer dans des directions aléatoires. Transporter des dés à coudre au lieu de seaux. C’est le nouvel état cible de ce plastique.
« Un chaos lent »
C’est l’expression que Xu utilise.
En concevant la structure du polymère, en particulier un hybride de polyuréthane et de désoxybenzoïne triazole tétrahydrogique.
Ce qui s’est passé?
La conductivité thermique a chuté de 17 %. Pas encore bouleversant, mais prometteur. La matière est restée dense. Il est resté flexible. Et c’est devenu ignifuge.
Pensez aux combinaisons spatiales. Coques de vaisseaux spatiaux. Meilleure isolation pour les bâtiments ou l’électronique sans fragilité.
L’objectif est d’obtenir un matériau léger qui résiste simultanément au transfert de chaleur et au feu.
Pourquoi ajouter des espaces vides quand on peut simplement confondre les atomes ?
L’étude, publiée dans Matériaux Horizons, décrit la méthode permettant de limiter les modes vibrationnels accessibles. Soutenu par la National Science Foundation et la FAA.
Une réduction de 17 pour cent est la preuve de concept.
Il y a encore du travail à faire.
La voie à suivre semble plus claire. Perturbez la vibration. Gardez la force. Laissez l’air derrière vous.
