НАУКАОРУЖИЕТЕХНОЛОГИИАВТОМОБИЛИГАДЖЕТЫ
АРХИВБЛОГИВИДЕОКОНКУРСЫАУКЦИОН ПМПОПУЛЯРНЫЙ ЛЕКТОРИЙ


ПОЛИЭТИЛЕНОВЫЙ РАДИАТОР: МЕТАЛЛЫ СДАДУТ ПОЗИЦИИ

 42  6005

Как правило, полимеры используются в качестве изоляторов, но группа исследователей из Массачусетского технологического института разработала способ превращения полиэтилена - наиболее часто используемого полимера - в проводник, который проводит тепло лучше, чем это делают многие чистые металлы. Но превращение изолятора в проводник только половина достижения: уговорив молекулы выстроиться определенным образом, ученые создали полиэтилен, который проводит тепло только вдоль одного выделенного направления. Кроме того, пластиковый материал остался электроизолятором.     

Цепочки полиэтиленовых молекул обычно выстроены в случайном порядке, но ученым из МТИ удалось научить их «держать строй»
Выстроить кучу молекул полимера в один ряд - непростая задача. Будучи предоставленными сами себе, молекулы располагаются случайным образом, препятствуя тем самым проведению тепла. Но группа ученых из МТИ обнаружила, что, медленно вытаскивая полиэтиленовые нити из жидкости, можно заставить молекулы выстроиться в линию и развернуться в одну и ту же сторону, создав материал, который будет проводить тепло только вдоль одного выделенного направления.

Такой теплопроводник может использоваться в тысяче устройств, в которых тепло должно быть отведено от определенного места, например, в радиаторах, компьютерных процессорах или в портативных гаджетах. Обладая теплопроводностью, в 300 раз превышающей теплопроводность обычного полиэтилена, новый полимер обгоняет по данному показателю примерно половину чистых металлов, а значит, потенциально он способен заменить металлические проводники в некоторых распространенных устройствах.

Конечно, все это зависит от того, удастся ли изменить технологический процесс таким образом, чтобы цена получаемого полимера была приемлемой с рыночной точки зрения. Пока эта цель не достигнута. Но как только ученые научатся производить новый продукт большими партиями, он быстро перепрыгнет из научной лаборатории в коммерцию, предоставляя дешевую альтернативу металлам, используемым в теплообменных процессах в различных устройствах и увеличивающих тем самым стоимость последних.

Источник popsci.com

Добавлено: 10.03.10
Зарегистрируйтесь сейчас и получите 100 баллов себе на счет!
А разместив ссылку на этот материал Вы получите дополнительные баллы за каждый переход по ней.
Подробнее об условиях акции читайте в правилах.

     


ЧИТАЙТЕ ПО ТЕМЕ


НОВОСТИ КОСМОНАВТИКИ
27 января – 2 февраля 2012 г.

Американский политик-популист обещает разогнать бюрократов из NASA и построить базу на Лун...

03/02/12   8


ЧТОБЫ ОСТЫЛИ
На митинг – через лабиринт

Протестное движение набирает силу во многих странах мира, и все, связанное с ним, быстро о...

02/02/12   24


ВЕРТИКАЛЬНЫЕ КРЫЛЬЯ
Крестик в небе

Для выполнения новых фигур высшего пилотажа аэробатический самолет будет оснащен второй па...

02/02/12   4


МАГНИТНОЕ МЫЛО
Сбор с поверхности

Растворив в мыле микрочастицы железа, ученые смогли контролировать его динамику магнитным ...

01/02/12   3

КОММЕНТАРИИ (42)
Написать комментарий:





     OFFLINE

Написать личное сообщение
brood nem
Зарегистрирован: 05.03.10
Сообщений: 0
Комментариев: 4
Рейтинг: 104.00
Баллов на счету: 104
Добавлено 12.03.10 11:43
- -1 +
мир станет пластмассовым полностью)))


Цитировать
     ONLINE

Написать личное сообщение
Дмитрий Мамонтов
Редакция «ПМ»
Зарегистрирован: 21.05.08
Сообщений: 42
Комментариев: 6613
Рейтинг: 5963.00
Баллов на счету: 5963
Добавлено 11.03.10 23:47
- 0 +
Алексей

В электронике практически нет ограничений по весу/габаритам.
Это смотря в какой электронике. ;-)

В мобильных устройствах чипы не шипко греются,
Это зависит от типа и назначения устройств.

а в ПК можно поставить гораздо более эффективный медный радиатор имеющий теплопроводность в 3 раза выше, и к тому же в разы более дешевый.
О ПК речь не идет.

Я же написал внизу что волокна из такого полиэтилена будут по стоимости сравнимы с кевларом т.е. они могут стоить тысячи долларов за кг.
Для субминиатюрных электронных устройств это все равно может оказаться выгодным.
Это могут быть беспроводные микродатчики, ретрансляторы,  узлы обработки информации и т.п.


Цитировать
Алексей
Добавлено 11.03.10 23:23
- 0 +
МорячоQue

>не факт - ориентированность можно обеспечить накопленным зарядом например..- наэлектризовать расплав..

Ориентировку обеспечивает вытяжка волокон при производстве.

Дмитрий

>На самом деле основные перспективы этого материала - в микроэлектронике, поскольку он имеет высокую (да еще и анизотропную) теплопроводность и является электрическим изолятором.

В электронике практически нет ограничений по весу/габаритам. В мобильных устройствах чипы не шипко греются, а в ПК можно поставить гораздо более эффективный медный радиатор имеющий теплопроводность в 3 раза выше, и к тому же в разы более дешевый.
Я же написал внизу что волокна из такого полиэтилена будут по стоимости сравнимы с кевларом т.е. они могут стоить тысячи долларов за кг.


Цитировать
     ONLINE

Написать личное сообщение
Bad_gr
Зарегистрирован: 09.03.09
Сообщений: 61
Комментариев: 2378
Рейтинг: 7495.00
Баллов на счету: 2015
Добавлено 11.03.10 22:52
- 0 +
Дмитрий Мамонтов
"... Холодильник из теплового диода тоже не сделать - это не тепловой насос. ..."

Пожалуй, соглашусь.
Вначале подумалось, что если продукт только отдаёт тепло и не имеет возможности пополнить, то будет охлаждаться. Не учел, что температура окружающей среды (место выхода радиатора) это предел, до которой может упасть температура в камере.


Цитировать
     ONLINE

Написать личное сообщение
Дмитрий Мамонтов
Редакция «ПМ»
Зарегистрирован: 21.05.08
Сообщений: 42
Комментариев: 6613
Рейтинг: 5963.00
Баллов на счету: 5963
Добавлено 11.03.10 21:15
- 0 +
Bad_gr

В начале фигурировала не обычная теплопроводность, а теплопроводность только в одну сторону и я сразу нашёл практичное применение этому девайсу .
Холодильник из теплового диода тоже не сделать - это не тепловой насос.

полиэтилена можно сделать казан для приготовления пищи (для туристов, где важен вес - в самый раз) или на двигателях рубашки цилиндров поменять с алюминиевых на полиэтиленовые (и на машинах это не помешает, и на поршневых самолётах - не лишне).
Это из пушки по воробьям. ;-)
На самом деле основные перспективы этого материала - в микроэлектронике, поскольку он имеет высокую (да еще и анизотропную) теплопроводность и является электрическим изолятором.


Цитировать
     OFFLINE

Написать личное сообщение
Шмель
Зарегистрирован: 25.01.10
Сообщений: 0
Комментариев: 464
Рейтинг: 594.00
Баллов на счету: 594
Добавлено 11.03.10 20:28
- 0 +
Bad_gr

Так что, с вечным холодильником - пролёт

И в этом случае

не обычная теплопроводность, а теплопроводность только в одну сторону

с вечным холодильником тоже пролёт.


Цитировать
     ONLINE

Написать личное сообщение
Bad_gr
Зарегистрирован: 09.03.09
Сообщений: 61
Комментариев: 2378
Рейтинг: 7495.00
Баллов на счету: 2015
Добавлено 11.03.10 20:06
- 0 +
Шмель
"... При чём здесь кондиционер? В статье про обычную теплопроводность речь. ..."

В начале фигурировала не обычная теплопроводность, а теплопроводность только в одну сторону и я сразу нашёл практичное применение этому девайсу .

Увы :(, оказалось, что не корректный перевод , а теплопроводность симметричная в обе стороны (вдоль волокон отличная, поперёк - плохая). Так что, с вечным холодильником - пролёт, но из полиэтилена можно сделать казан для приготовления пищи (для туристов, где важен вес - в самый раз) или на двигателях рубашки цилиндров поменять с алюминиевых на полиэтиленовые (и на машинах это не помешает, и на поршневых самолётах - не лишне).


Цитировать
     ONLINE

Написать личное сообщение
Дмитрий Мамонтов
Редакция «ПМ»
Зарегистрирован: 21.05.08
Сообщений: 42
Комментариев: 6613
Рейтинг: 5963.00
Баллов на счету: 5963
Добавлено 11.03.10 18:43
- 0 +
МорячоQue

не факт - ориентированность можно обеспечить накопленным зарядом например..- наэлектризовать расплав..
Полиэтилен - неполярный диэлектрик. Так что не получится.




Цитировать
     OFFLINE

Написать личное сообщение
МорячоQue
Зарегистрирован: 13.03.09
Сообщений: 0
Комментариев: 4432
Рейтинг: 3836.00
Баллов на счету: 3536
Добавлено 11.03.10 17:35
- 0 +
Keicy
"Ориентированность молекул нарушать нельзя, стало быть-"досвиданья" отливкам, "
не факт - ориентированность можно обеспечить накопленным зарядом например..- наэлектризовать расплав..





Цитировать
     OFFLINE

Написать личное сообщение
Шмель
Зарегистрирован: 25.01.10
Сообщений: 0
Комментариев: 464
Рейтинг: 594.00
Баллов на счету: 594
Добавлено 11.03.10 17:29
- 0 +
Bad_gr

К примеру, кондиционер:

При чём здесь кондиционер? В статье про обычную теплопроводность речь.


Цитировать
     ONLINE

Написать личное сообщение
Bad_gr
Зарегистрирован: 09.03.09
Сообщений: 61
Комментариев: 2378
Рейтинг: 7495.00
Баллов на счету: 2015
Добавлено 11.03.10 17:25
- 0 +
Шмель
".... Непонятно, это с какой радости тепло должно уходить наружу, если снаружи теплее, чем в холодильнике? Можно ещё раз пояснить? ..."

Bad_gr
А тепловой насос как работает ?

Шмель
А при чём тут тепловой насос?
===================================================================

К примеру, кондиционер:
берёт тепло на улице при +10 градусах и этим теплом поддерживает в квартире +25 градусов.


Цитировать
     OFFLINE

Написать личное сообщение
Шмель
Зарегистрирован: 25.01.10
Сообщений: 0
Комментариев: 464
Рейтинг: 594.00
Баллов на счету: 594
Добавлено 11.03.10 15:27
- 0 +
Дмитрий Мамонтов

Тепловые диоды, если бы даже существовали, второе начало никак не нарушают - это тоже разновидность анизотропии.

Простейший тепловой диод -- обычная кастрюля с водой. :)


Цитировать
     OFFLINE

Написать личное сообщение
Шмель
Зарегистрирован: 25.01.10
Сообщений: 0
Комментариев: 464
Рейтинг: 594.00
Баллов на счету: 594
Добавлено 11.03.10 15:24
- 0 +
Bad_gr

А тепловой насос как работает ?

А при чём тут тепловой насос?


Цитировать
     OFFLINE

Написать личное сообщение
Keicy
Зарегистрирован: 12.05.09
Сообщений: 69
Комментариев: 323
Рейтинг: 1800.00
Баллов на счету: 57
Добавлено 11.03.10 14:21
- 0 +
[ссылка]
Про тепловые диоды. Существуют они.
  Полимер интересный, однако, как я понимаю, проблема будет не только в его получении, но и обработке. Ориентированность молекул нарушать нельзя, стало быть-"досвиданья" отливкам, а, возможно, и штамповкам. С металлом определённо полегче. Да и не расплавится он в большем диапазоне.


Цитировать
     ONLINE

Написать личное сообщение
Дмитрий Мамонтов
Редакция «ПМ»
Зарегистрирован: 21.05.08
Сообщений: 42
Комментариев: 6613
Рейтинг: 5963.00
Баллов на счету: 5963
Добавлено 11.03.10 14:11
- 0 +
Serpentin

Демон Максвелла - тепловой диод. Нарушает второе начало.
Демон Максвелла проводит тепло только в одну сторону независимо от градиента температур, а тепловой диод - только в случае правильного градиента. Скажем, если поместить демон Максвелла между двумя сосудами с одинаковой температурой, через некоторое время в одном сосуде останется горячий газ, в другом - холодный. Если же поместить в такой конфигурации тепловой диод, то не произойдет ничего. Второе начало термодинамики это не нарушает.

Ни Даль, ни Ожегов с Вами не согласны. В статье "направление" слово "анизотропия" отсутствует.
А Вы ожидали его там увидеть? ;-)

" Это не означает "в одну сторону"." Даль с Ожеговым однозначного ответа не дают, а вот Ушакова возражает.
ОК, возможно, некоторая неоднозначность есть. Поправил.


Цитировать
Serpentin
Добавлено 11.03.10 12:35
- 0 +
Хотя... вы правы. Тепловой диод может существовать. Например, тепловая трубка с клапаном. Извините, погорячился.


Цитировать
Serpentin
Добавлено 11.03.10 12:28
- 0 +
"Тепловые диоды, если бы даже существовали, второе начало никак не нарушают "
Демон Максвелла - тепловой диод. Нарушает второе начало.

"В одном направлении" как раз и означает анизотропию"
Ни Даль, ни Ожегов с Вами не согласны. В статье "направление" слово "анизотропия" отсутствует.

" Это не означает "в одну сторону"." Даль с Ожеговым однозначного ответа не дают, а вот Ушакова возражает.

Опять же, слово "направление" как технический термен как раз и означает "в одну сторону". См. например википедию, статья "Диод" - прибор, обладает различной проводимостью в зависимости от направления электрического тока.



Цитировать
     ONLINE

Написать личное сообщение
Дмитрий Мамонтов
Редакция «ПМ»
Зарегистрирован: 21.05.08
Сообщений: 42
Комментариев: 6613
Рейтинг: 5963.00
Баллов на счету: 5963
Добавлено 11.03.10 10:20
- 0 +
Serpentin

А вот про "...материал, который будет проводить тепло только в одном направлении" в эбстракте просто нету!!! Речь там идёт именно об анизотропии, которая, как Вы правильно заметили, 
"В одном направлении" как раз и означает анизотропию - то есть существование выделенного направления, вдоль которого теплопроводность существенно больше, чем в других. Это не означает "в одну сторону".

не нарушает второй закон. Созданный материал хорошо проводит тепло вдоль волокон и плохо - поперёк пучка. Никаких тепловых диодов!
Тепловые диоды, если бы даже существовали, второе начало никак не нарушают - это тоже разновидность анизотропии.


Цитировать
Вова
Добавлено 11.03.10 09:59
- 0 +
Алексей, "С таким бюджетом логичнее будет сделать радиатор из серебра" может и так, но гораздо тяжелее и не факт, что технологически проще - серебро таки металл, его формовать сложнее.
А ткать люди умеют давно.
Оптические волокна раньше тоже были недоступны простым смертным. А сейчас можно хоть дома сетку растягивать на оптике.


Цитировать
     OFFLINE

Написать личное сообщение
МорячоQue
Зарегистрирован: 13.03.09
Сообщений: 0
Комментариев: 4432
Рейтинг: 3836.00
Баллов на счету: 3536
Добавлено 11.03.10 08:51
- 0 +
Bad_gr
Отвод тепла возможен только от + к - , обыкновенный теплообменник не может отдать тепло в среду которая теплее самого теплообменника....
В Холодильниках охлаждение происходит за счет расширения газов - которые затем копрессором опять сжимаются - выделяя при этом тепло ... и как такового из холодильника (самого обьема ) ОТВОДА тепла нет..


Цитировать

1 2 3     След. »
 
Новый ледниковый период грядет
Тайная охота: голодные растения ловят червей под землей
30 этажей за 15 дней: Китай анонсирует массовое строительство "сборных" небоскребов
ПОПУЛЯРНЫЙ
ЛЕКТОРИЙ
МОСКВА
  ТЕМА  
  ЛЕКЦИИ:  
  «ЖИВОТНЫЙ»  
  СЕКС  
Рождение через «мужской» половой орган, влияние детских воспоминаний на выбор партнера, преимущества «женоподобных» самц...
07 февраля
янувия инструкция по применению
ТОП 5 ТЕМ
Т-90 ПРОТИВ АБРАМСА
Довольно часто в СМИ можно встретить утверждения, о том, что Т-90 в нынешнем виде уже не м...

02/03/09   29926
ХИТРАЯ ДУРА
Пуля с самоконтролем

И новобранец сможет стрелять как снайпер: изобретена пуля с системой самонаведения.

01/02/12   45
ЖАРА НАРАСТАЕТ
Двенадцатый на девятом

Средняя температура поверхности планеты в 2011 г. рекордно высокой не стала – но осталась ...

27/01/12   163
ОРУЖИЕ ПОБЕДЫ
От гранаты до истребителя

Бытует мнение, что Советский Союз одержал победу в Великой Отечественной войне скорее числ...

21/04/09   16549
CHENGDU J-20
Создание J-20 ознаменовало важнейший успех китайской авиационной промышленности. И дело в...

01/03/11   51
© 2002-2011 ООО «Фэшн Пресс»,
© 2002-2011 Sanoma Independent Media.

Перепечатка и любое воспроизведение
материалов сайта возможны лишь с
письменного разрешения ООО «Фэшн Пресс».

Создание сайта «Insight-Studio»

Rambler's Top100 Рейтинг@Mail.ru Фабрика шуб представляет: лучшие шубы из норки полиэтиленовый от российского производителя!
САЙТ
Обои
Опросы
Правила
Правовая информация
Контакты
RSS
РЕКЛАМА
Реклама в журнале
Реклама на сайте
Реклама в iPad
Реклама в мобильных
приложениях
ЖУРНАЛ
Архив
Подписка на журнал
Блог редакции
Письмо в редакцию
НОВЫЙ НОМЕР
Читать на сайте
в iPad
в iPhone
в Android
в Samsung bada