作者亚速姆2019年4月5
聚合物经常被用作保温材料，从保持饮料的热度到保持敏感电子产品的凉爽，无所不包。在某些情况下，聚合物甚至可以用作热导体，以实现高效加热或冷却。
更智能的热量管理方法
在一项新的研究中，伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的研究人员设计并展示了一种新型聚合物，这种聚合物可以由光控制可切换的热导率。这种材料有潜力按需传导热量，并使新的、更智能的方式来管理热量。
研究结果发表在《美国国家科学院院刊》上。欧洲杯线上买球
聚合物广泛应用于工程系统中，但这些材料几乎总是被认为是热静态的。发现可通过光学触发在导热和绝缘状态之间快速切换的聚合物将为热工领欧洲杯足球竞彩域开辟全新的机遇材料科学与工程(MatSE)教授、伊利诺斯州材料欧洲杯足球竞彩研究实欧洲杯线上买球验室主任保罗·布劳恩解释道。
热开关聚合物
“据我们所知，这是第一次在任何聚合物材料中观察到光触发可逆的晶体-液晶转变。在这项研究中特别值得注意的发现是与相变相关的热导率的快速可逆3倍变化。”MatSE博士Shin Jungwoo解释道。伊利诺伊州的学生。
伊利诺斯州研究小组开发的热交换聚合物在对光的反应中显示了对聚合物热物理特性的强大控制。这种能力来源于一种光响应分子，偶氮苯，它可以被紫外光和可见光激发。
Light-responsive偶氮苯组
“我们合成了一种光响应性偶氮苯官能团化的复杂聚合物。通过紫外和可见光照射，我们可以改变偶氮苯基团的形状，调节链间键合强度，并驱动晶体和液体之间的可逆转变。”MatSE博士Jaeuk Sung说。伊利诺伊州的学生。
为了捕捉偶氮苯聚合物在光照下的热导率变化，伊利诺斯大学的研究小组使用了由伊利诺斯大学MatSE教授David Cahill开发的时域热反射(TDTR)技术。
大分子有序化
“热在聚合物中的传播方式与振动模式的扩散有关。在有序晶体中，这些振动模式比在无序液体中观察到的要远得多。因此，聚合物分子顺序的极端变化可以显著改变热导率。”大卫·卡希尔说。
这种大分子有序性的极端变化，例如从晶体到液体的变化，在自然界中是罕见的，而且之前还没有报道过任何聚合物系统对光的响应。因此，阐明光引发相变的机理对于理解聚合物的独特行为至关重要。
Synchrotron-based x射线散射
“我们可以观察到，在光照下，这种材料迅速从一种状态切换到另一种状态，具有显著不同的热传输特性。我们使用基于同步加速器的x射线散射来阐明转换过程中与每种状态相关的结构，关闭了这种SOFI的合成表征功能回路高级聚合物，”伊利诺伊大学MatSE教授Cecilia Leal补充道。
“让电子设备保持温暖和保持寒冷同样重要。欧洲杯足球竞彩具有这种可切换热导率的材料，即使在极端条件下，也能确保电气化系统的安全、可靠和高效。”Andrew Alleyne解释说，他是国家科学基金会（NSF）赞助的电热系统优化研究中心主任，也是伊利诺斯机欧洲杯线上买球械科学与工程教授。
“通过暴露在光照下快速改变聚合物热特性的能力，为在分子水平上控制热传输和能量转换开辟了令人兴奋的新途径，”伊利诺伊州MatSE教授Nancy Sottos补充道。
这一发现为如何利用光来控制聚合物的热导率提供了一个引人注目的例子。更好地理解热导率和大分子有序之间的物理关系也有助于突破传统聚合物的极限。
资料来源：https://omnexus.specialchem.com/