據外媒報道,密歇根大學的研究人員找到了一種新方法,可改變塑料的分子結構,使該材料的導熱性與玻璃制品大體相同。這類新塑料或許能使產品的質地更為輕盈、在降低其售價的同時提升材料的能效。由于車重對電動車的續航里程數有直接影響,新款輕量化塑料或將有助于提升電動車的續航里程數。

這項新的熱能工程工藝(thermal engineering process)或將被用于輕量化塑料部件的制造中,其適用于車輛、LED燈及計算機等設備。截止至目前,由于塑料受限于散熱(dissipating heat)等因素,許多特殊應用均未采用該材料。

早前,科研人員曾向塑料內添加金屬填料或陶瓷填料,旨在提升其導熱性,但這項技術在很大程度上是不成功的,更遑論其高昂的價格。密歇根大學的研究人員采用了新方法,通過一種化學工藝,使塑料緊密纏繞的分子鏈擴開并強化其結構,為塑料材質創建了一條散熱路徑。先將塑料聚合物溶于水,再加入電解質,提升其pH值。

聚合物鏈(polymer chain)內的各鏈接將攜帶負電荷,使其彼此排斥、擴散并展開。此后,研究人員又采用了一種名為“旋轉涂膜法(spin casting)”的工業生產工藝,將該溶液制成固態塑料膜(solid plastic film)。

據該校機械工程學副教授Kevin Pipe透露:“長期以來,研究人員采用了各類方法,旨在改變聚合物的分子結構,賦予塑料新的機械、光學或電子特性。然而,本次卻采用分子結構設計來改變材料導熱性,這類研究鮮有耳聞。通常,材料的熱流動(heat flow)是個復雜的過程,哪怕只是對聚合物的導熱性進行了小幅改進,也可能會產生較大的技術影響(technological impact)”。