Budoucnost chlazení: pavoučí hedvábí?

0

Je jen málo materiálů, které by dokázaly vést teplo lépe než měď, pročež si lidstvo už nějakou dobu vypomáhá teplovodivými trubičkami (heatpipe) a výparními komorami (vapor chamber). Konkrétně o něco lépe než měď vede teplo stříbro, poté diamant a grafen – pravděpodobně není třeba vysvětlovat, proč se tyto materiály pro chlazení nepoužívají.

Tým vědců na Iowa State University objevil látku, která vede teplo lépe než měď a překvapivě to není kov, nýbrž organická sloučenina. Jedná se o pavučinu, kterou vyměšují pavouci druhu Nephila clavipes (česky nefila kyjonohá), nazývanou taktéž „pavoučí hedvábí“. Již dříve se objevily spekulace, že by pavoučí hedvábí mohlo být dobrým tepelným vodičem, nicméně až profesor Xinwei Wang tuto hypotézu experimentálně potvrdil.

V rámci výzkumu sponzorovaném mimo jiné výzkumným ústavem americké armády (U.S. Army Research Office) tým profesora Wanga naměřil u pavoučího hedvábí tepelnou konduktivitu 416 W/mK (wattů na metr kelvin), zatímco měď má 401 W/mK. Ale to není všechno. Vlákna spletená z bílkovin jsou pružná a pokud se napnou o 20 %, stejným poměrem vzroste i jejich tepelná vodivost (navzdory tomu, že u většiny známých materiálů konduktivita při napínání klesá).

Právě pružnost by mohla být vlastností, která pavoučí hedvábí předurčí k použití v šasí ohebné elektroniky budoucnosti (už jsme viděli několik prototypů ohebných displejů, takže nemusí nutně být řeč o dekády vzdálené technologii). A hypoteticky by se materiál mohl uplatnit například v základnách konvenčních chladičů.

Pravděpodobně největší překážkou komerčního nasazení pavoučího hedvábí v různých oblastech lidské činnosti je jeho obtížné získávání. Kromě přirozené cesty extrakce z pavouků jej vyrábějí biotechnologické firmy za pomoci genetické modifikace jiných organismů – jmenovitě bource morušového, bakterií Escherischia coli a koz (jejichž mléko pak obsahuje proteiny tvořící pavučinu). Takto získané vlákno není zdaleka tak pevné, jako to pravé pavoučí, což by pro účely chlazení nemuselo být na závadu. Něco mi ale říká, že to tak či onak nebude zrovna levné.

Zdroj: bit-tech.net, Wikipedia

Budoucnost chlazení: pavoučí hedvábí?

Ohodnoťte tento článek!