Inventado un material transparente que conduce y aísla el calor al mismo tiempo

Investigadores de la Universidad de Bayreuth y del Instituto Max Planck de Investigación de Polímeros han combinado las propiedades de aislamiento térmico de materiales como el poliestireno con las propiedades de conducción térmica de los metales

El control del calor es una propiedad de los materiales muy útil para diversos fines. La capacidad de aislar o de conducir es esencial para aislar nuestras casas, optimizar los refrigeradores o disipar el calor de los ordenadores. A menudo el material ideal debería aislar (hacia el exterior) y conducir a la vez, para disipar el calor que acumula. Un nuevo material demuestra que la solución podría estar muy cerca. La investigación ha sido realizada por científicos de la Universidad de Bayreuth, dirigidos por el profesor Josef Breu y el profesor Markus Retsch, y del Instituto Max Planck de Investigación de Polímeros, dirigido por el profesor Greorg Fytas.

El material está formado por láminas de vidrio de grosor nanométrico; entre las láminas hay cadenas de polímeros, de modo que se forma una estructura de capas alternas. El resultado final es una lámina completamente transparente que funciona de forma parecida a una ventana de doble acristalamiento. La diferencia es que, en lugar de dos capas, en este caso puede haber cientos, lo que permite obtener propiedades únicas. La estructura en capas impide que el calor se transmita perpendicularmente a través de la lámina. El polímero del interior, en cambio, transmite el calor dentro de la capa, lo que confiere propiedades de conducción térmica en la dirección paralela a la lámina.

Representación esquemática del nuevo material. Créditos: Twitter.

Las pruebas realizadas, recogidas en un artículo publicado en Angewandte Chemie, demuestran el gran potencial del material. La conductividad térmica a lo largo de las capas es 40 veces superior a la de la dirección perpendicular. Además, la conductividad es comparable a la de las placas térmicas utilizadas en los disipadores de calor de los procesadores de PC. Los investigadores creen que el material también puede ayudarles a estudiar los fenómenos de propagación del sonido, que se comporta de forma similar al calor cuando se transmite a través de un material.

El nuevo material podría encontrar un uso rápido en la tecnología LED de alto rendimiento, donde es necesario equilibrar al mismo tiempo el aislamiento y la disipación del calor. Sin embargo, esto es solo el principio, ya que el equipo planea variar la estructura de la lámina para comprender plenamente la correlación entre estructura y propiedades y obtener nuevos materiales cada vez más eficaces.

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