Créditos: Phys.org
En un progreso importante en la ciencia de los materiales, los investigadores de la Universidad de Tsinghua en China han presentado un innovador nanobuitivo de carbono que puede mostrarse como temperaturas extremas de hasta 2.600 ° C. Este nuevo material de nanobis de carbono súper liberado (SACNT-SF) que se utilizan en las capitidades de manejo térmico se utilizan en las capacidades de manejo Thermal. Temperatura, por lo que es un cambio de juego potencial para varias industrias que dependen del aislamiento térmico robusto.
El desarrollo de materiales confiables de aislamiento térmico (TIMS) es crucial para la infraestructura, como los camiones espaciales, los motores a reacción y los hornos industriales, donde el calor excesivo puede conducir a una falla del material. Muchos TIM convencionales son limitados en su efectividad, ya sea colapso con temperaturas de más de 1500 ° C o no suficientes para prevenir la transferencia de calor, lo que requiere aplicaciones extensas que ponen en peligro el rendimiento debido al exceso de peso.
El enfoque innovador de los investigadores se refería a las apilamientos y envolviendo películas extremadamente delgadas y flexibles de nanob de carbono. La estructura única de SACNT-SF juega un papel crucial en sus propiedades de aislamiento. La configuración tiene suficiente vacío, la minimización del material para que se pueda llevar al calor, y las pequeñas aberturas entre el nanobuiss obstaculizan efectivamente el movimiento de las moléculas de gas que pueden transmitir calor.
Publicado en su investigación en Materiales funcionales avanzadosEl equipo señaló que SACNT-SF muestra una conductividad térmica impresionantemente baja-0.004 W M-1 K-1 a temperatura ambiente y 0.03 W M-1 K-1 al límite de temperatura aumentado de 2,600 ° C. Dichas estadísticas de rendimiento posicionan SACNT-SF bien para todos los Tims existentes.
Además de la eficiencia térmica, SACNT-SF muestra una notable durabilidad, sobrevivió a ciclos repetidos de calentamiento y enfriamiento mientras se mantiene estable a temperaturas de hasta 3000 ° C en una argonatmosfera inerte. Esta flexibilidad le permite adaptarse a diversas formas, lo que lo hace adecuado para aplicaciones complicadas.
Las aplicaciones potenciales para SACNT-SF son enormes y variadas. Puede mejorar significativamente la tecnología de escudo térmico en la nave espacial y contribuir a la eficiencia de los procesos industriales a alta temperatura y ofrecer protección térmica para componentes electrónicos sensibles.
Sin embargo, los investigadores también identificaron una limitación crítica: SACNT-SF es susceptible a la oxidación al exponer el aire ambiente a temperaturas superiores a 500 ° C, lo que lo hace inadecuado para entornos a alta temperatura donde está presente oxígeno. Para asumir este desafío, el equipo de investigación planea explorar recubrimientos protectores con los que SACNT-SF podría funcionar efectivamente en atmósferas oxidativas, como las de los motores a reacción.
La presentación de este material avanzado de aislamiento de nanobis de carbono promete lanzar el camino para mejoras sustanciales en los sistemas de gestión térmica, con implicaciones que pueden reformar el futuro de la ingeniería en la industria del espacio y la alta temperatura.
