Ученые создали "умные" полимеры, адаптирующиеся к изменению температур
Специалисты Российского технологического университета МИРЭА раскрыли механизм саморегулирования в электропроводящих композитах на основе полиолефинов и технического углерода. Это позволит создавать новые типы более эффективных саморегулирующихся нагревателей.
Проблема традиционных нагревателей в том, что они часто перегреваются, а это может привести к возгоранию или поломке. Материал, предложенный учеными РТУ МИРЭА, представляет собой кристаллизующиеся полиолефины (например, полиэтилен) в сочетании с электропроводным техническим углеродом. При нагревании структура полимера меняется: кристаллические области плавятся, что приводит к резкому росту электрического сопротивления. В этом и заключается эффект саморегуляции, который предотвращает перегрев.
«Саморегулирование — это ключевое свойство наших композитов. Они не просто нагреваются, а «чувствуют» температуру и адаптируются к ней. Это интеллектуальная система, которая делает нашу жизнь безопаснее и комфортнее», — пояснил один из авторов исследования, профессор кафедры химии и технологии переработки пластмасс и полимерных композитов РТУ МИРЭА Анатолий Марков.
Авторы обнаружили, что резкий рост сопротивления связан не только с тепловым расширением полимера, как это считалось ранее, но и с деформацией кристаллической фазы.
Разработанные композиты на основе смесей полимеров открывают широкие возможности для практического использования — от безопасных бытовых обогревателей, которые исключают риск перегрева, до промышленных систем с точным температурным контролем и «умной» одежды с функцией подогрева, сочетающей комфорт и энергоэффективность. Технология позволяет не только повысить безопасность, но и снизить энергопотребление.
Ученые РТУ МИРЭА продолжают совершенствовать материал, изучая его поведение при разных условиях. Их цель — создать универсальные решения для медицины, транспорта и даже космоса.
Узнавайте первыми главные энергетические новости и актуальную информацию о важных событиях дня в России и мире.
Подписывайтесь на наш Telegram-канал
"ГИС-Профи. Информационное сопровождение предприятий энергетической отрасли"