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  • 15 de abril, 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:

    Light-triggered thermal conductivity switching in azobenzene polymers
    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
    Proceedings of the National Academy of Sciences
    DOI: 10.1073/pnas.1817082116