高导热的液晶弹性体纳米纤维高导热的纳米纤维
Jingxuan Wang1, Yue Wen1, Duo Pan1,2
1Department of Mechanical Engineering, College of Design and Engineering, National University of Singapore, Singapore 117575, Singapore.
Nano letters
|August 5, 2024
概括
研究人员开发了具有增强导热性的亚微米液晶弹性体 (LCE) 纤维. 这一突破通过在LCE纤维中对齐聚合物链来提高热力学系统的运动性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物化学 聚合物化学
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 液晶弹性体 (LCE) 呈现可逆相变,但由于无形聚合物网络,其热导率较低.
- 提高LCE的导热性对于热力学应用中的快速动力性能至关重要.
- 纤维形成可以通过聚合物链对齐来提高导热性,但网络刚性和交叉连接带来了挑战.
研究的目的:
- 为了克服LCE中低导热率的局限性.
- 开发一种制造具有增强热性能的亚微米LCE纤维的方法.
- 研究这些纤维在先进的热力学系统中的潜力.
主要方法:
- 利用水力动力学对齐,在LCE中定位液晶领域.
- 在纤维形成过程中实施控制的现场交叉连接.
- 将纤维直径减少到亚微米尺寸.
主要成果:
- 在室温下1.44 ± 0.32 W/m-K的LCE纤维的内在导热率.
- 制造的纤维直径小于100纳米,接近准-1D的限制.
- 证明了一种适用于其他交联聚合物系统的方法.
结论:
- 通过水力动力对齐制造的亚微米LCE纤维具有显著增强的导热性.
- 开发的纤维具有适用于热机械系统快速响应和高功率输出的性能.
- 该制造技术为改善各种交联聚合物的热性能提供了一条途径.


