Le sacche d’aria sono state a lungo il codice cheat per mantenere le cose fresche. Intrappola l’aria, blocca il calore, problema risolto.
Funziona benissimo per la schiuma. Cade a pezzi per qualsiasi cosa abbia bisogno di resistere effettivamente allo stress. Aggiungi bolle d’aria alla plastica e scambi l’isolamento con la debolezza. Ottieni materiale fragile. Anche più difficile da realizzare.
I ricercatori dell’UMass Amherst hanno deciso di scartare l’idea del traferro.
Hanno osservato il calore a livello atomico. Nella plastica solida, il calore viaggia come vibrazioni passando da un atomo all’altro. Il movimento organizzato equivale a un rapido trasferimento di calore. Il movimento disorganizzato equivale a… rallentatore.
Yanfei Xu, un assistente professore di ingegneria, voleva interrompere la festa.
L’analogia della Brigata dei Secchi
Xu paragona un efficiente trasferimento di calore ai vigili del fuoco che passano secchi d’acqua. Allinearli perfettamente? L’acqua scorre. Il calore si muove.
I ricercatori volevano invece i bambini piccoli.
Disorganizzato. Muoversi in direzioni casuali. Portare ditali invece di secchi. Questo è il nuovo stato target per questa plastica.
“Caos lento”
Questa è la frase che usa Xu.
Progettando la struttura polimerica, in particolare un ibrido di poliuretano e tetraidrogia deossibenzoino triazolo.
Quello che è successo?
La conduttività termica è diminuita del 17%. Non ancora sconvolgente, ma promettente. Il materiale è rimasto denso. È rimasto flessibile. Ed è diventato ignifugo.
Pensa alle tute spaziali. Scafi di veicoli spaziali. Migliore isolamento per edifici o dispositivi elettronici senza fragilità.
L’obiettivo è un materiale leggero che resista contemporaneamente sia al trasferimento di calore che al fuoco.
Perché aggiungere spazio vuoto quando puoi semplicemente confondere gli atomi?
Lo studio, pubblicato su Materials Horizons, delinea il metodo per limitare le modalità vibrazionali accessibili. Supportato dalla National Science Foundation e dalla FAA.
La riduzione del 17% è la prova del concetto.
C’è ancora molto lavoro da fare.
La strada da seguire sembra più chiara. Interrompere la vibrazione. Mantieni la forza. Lascia l’aria alle spalle.
