Þegar við hugsum um koltrefjar koma orð eins og „létt“ og „sterk“ upp í hugann. En það er falinn leikmaður í efnisskrá sinni: hitaleiðni. Ólíkt málmum sem hrópa hitameðferðarhæfileika sína, hvíslar koltrefjar blæbrigði sögu sem mótast af atómbyggingu og hönnun.
Í kjarna þess er koltrefjar úr þéttum kolefnisatómum og myndar smásjá grafít-eins kristalla meðfram lengd trefjarinnar. Þessi röðun gefur henni klofna persónuleika fyrir hita. Meðfram trefjunum skaltu hita rennilás í gegnum eins og bíla á þjóðvegi, með hitaleiðni sem keppir suma málma (allt að 1, 000 w\/m · k í hágráðu trefjum). En yfir trefjarnar færir hitinn silalegt saman til að einangra plastefni (eins lágt og 5-10 w\/m · k). Þessi stefnuáreynsla gerir koltrefjar að meistaranum í stjórnað hita flæði.
Af hverju skiptir þetta máli? Ímyndaðu þér bremsuskífu kappakstursbíls. Kolefnis- og kolefnis samsetningar (styrkt með koltrefjum) Excel hér vegna þess að þeir rásir hitaMeðframTrefjarnar, koma í veg fyrir vinda meðan þeir standast hitadreifinguyfirlög. Á sama hátt, í gervihnöttum, dreifast koltrefjaplötur frá rafeindatækni meðfram ákveðnum slóðum og forðast heitir reitir.
En það er afli. Fyrir daglega notkun eins og símatilfelli eða fartölvuskel, getur ójöfn hitahegðun hrára koltrefja verið erfiður. Verkfræðingar blanda því oft saman við kvoða eða málma til að halda jafnvægi á leiðni. Fjölliða kolefnis-trefjar sem styrkt er gæti leiðbeint hita frá mótor dróna en haldið skel sinni köldum að snertingu.
Framtíðin? Vísindamenn eru að fínstilla uppskrift koltrefja og bæta við nanotubes eða grafen-til að búa til „hönnuð“ hitauppstreymi. Einn daginn gæti rafgeymisramminn rafmagnsbílsins tvöfaldast sem hitavask, allt þökk sé snjallri koltrefjaverkfræði.
Í Dance of Heat eru koltrefjar ekki bara óvirkur félagi. Þetta er danshöfundur, sem beinir orku nákvæmlega þar sem við þurfum það að veita að jafnvel rólegustu efnin geta mótað hitastig heimsins.
