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Materiais Avançados

Plástico conduz calor no claro e retém o calor no escuro

Redação do Site Inovação Tecnológica - 09/04/2019

Plástico conduz calor no claro e retém o calor no escuro
Sob condições ambientais ou luz visível (lado esquerdo), o polímero é cristalino e tem uma alta condutividade térmica. Uma vez exposto à luz ultravioleta (UV) (lado direito), elo se transforma em um líquido de baixa condutividade térmica - a fase cristalina aparece brilhante e a fase líquida aparece escura.
[Imagem: University of Illinois Materials Research Lab]

Controle do calor com luz

Os plásticos capazes de conduzir calor são uma classe recente de novos materiais usados em aparelhos eletrônicos e que prometem carros mais leves.

O mais novo membro dessa família é um plástico que tem sua condutividade termal controlada pela luz: A luz pode funcionar como um interruptor óptico, ligando e desligando a capacidade do plástico de conduzir o calor.

Isso significa que esse polímero permitirá rotear o calor sob demanda, levando-o para onde ele é necessário ou retirando-o de onde ele é prejudicial.

"Até onde sabemos, esta é a primeira observação de uma transição cristal-líquido reversível acionada por luz em qualquer material polimérico. A descoberta particularmente notável neste estudo é a mudança rápida e reversível de três vezes na condutividade térmica associada à transição de fase," disse Jungwoo Shin, da Universidade de Illinois, nos EUA.

Essa possibilidade de controle óptico das propriedades termofísicas do polímero deve-se ao efeito fotorresponsivo da molécula de azobenzeno, que pode ser opticamente energizada por luz visível ou por luz ultravioleta.

"Sintetizamos um polímero complexo funcionalizado com grupos azobenzeno responsivos à luz. Iluminando-o com luz UV e visível, podemos mudar a forma do grupo azobenzeno, modulando a força de ligação entre as cadeias e produzindo uma transição reversível entre cristal e líquido," disse Jaeuk Sung, membro da equipe.

O próximo passo será estudar a resiliência do polímero sob diversas condições de operação, para definir qual serão suas possíveis utilizações.

Bibliografia:

Artigo: Light-triggered thermal conductivity switching in azobenzene polymers
Autores: Jungwoo Shin, Jaeuk Sung, Minjee Kang, Xu Xie, Byeongdu Lee, Kyung Min Lee, Timothy J. White, Cecilia Leal, Nancy R. Sottos, Paul V. Braun, David G. Cahill
Revista: Proceedings of the National Academy of Sciences
DOI: 10.1073/pnas.1817082116






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