Investigadores del MIT descubren que un polímero flexible puede duplicar su conductividad térmica al estirarse rápidamente, lo que podría revolucionar la disipación de calor en electrónica y textiles.
Un equipo de ingenieros del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) ha realizado un descubrimiento que podría revolucionar la forma en que los materiales manejan el calor. **Un polímero común puede cambiar su capacidad de conducción térmica** simplemente al ser estirado, lo que abre nuevas posibilidades para aplicaciones en electrónica, tejidos y edificaciones.
En general, los materiales presentan una capacidad inherente para manejar el calor. Por ejemplo, el plástico es conocido por ser un mal conductor térmico, mientras que el mármol se destaca por su eficiencia en la transferencia de calor. Al tocar una superficie de mármol y otra de plástico, la sensación térmica es notablemente diferente; el mármol aleja más rápidamente el calor de la piel.
Tradicionalmente, cambiar la conductividad térmica de un material requiere un proceso de fabricación complejo. Sin embargo, los investigadores del MIT han descubierto que este polímero, conocido como copolímero de bloque olefínico, puede aumentar su conductividad térmica más del doble al ser estirado rápidamente. Este cambio ocurre en tan solo 0.22 segundos, marcando un hito en la velocidad de conmutación térmica observada hasta ahora.
Este material flexible podría permitir la creación de sistemas que se adapten a cambios de temperatura en tiempo real. Por ejemplo, fibras intercambiables podrían integrarse en prendas diseñadas para retener calor. Cuando estas se estiren, el tejido podría disipar instantáneamente el calor del cuerpo humano, proporcionando un efecto refrescante. De manera similar, estos mismos hilos podrían incorporarse en dispositivos electrónicos y estructuras para prevenir sobrecalentamientos.
La clave detrás de este fenómeno radica en cómo las estructuras microscópicas del material se alinean cuando se estira. En su estado natural, estas estructuras están desordenadas y bloquean el flujo del calor; sin embargo, al ser estiradas, permiten que el calor fluya con mayor facilidad.
Svetlana Boriskina, científica principal del Departamento de Ingeniería Mecánica del MIT, señala: **“Necesitamos materiales económicos y abundantes que puedan adaptarse rápidamente a los cambios ambientales.”** Este hallazgo no solo transforma nuestra comprensión sobre los materiales adaptativos sino que también abre nuevas vías para su desarrollo.
Boriskina y su equipo han publicado sus hallazgos en un estudio reciente en la revista Advanced Materials, donde colaboraron con otros investigadores del MIT y universidades internacionales. Inicialmente buscando alternativas sostenibles al spandex —un tejido sintético difícil de reciclar— se dieron cuenta de las propiedades únicas del polietileno y su potencial como conductor térmico.
A través de experimentos detallados utilizando espectroscopía de rayos X y Raman, los científicos observaron cómo las cadenas de carbono dentro del copolímero se comportaban durante el estiramiento. Aunque inicialmente asumieron que tendría baja conductividad térmica debido a su estructura amorfa altamente entrelazada, encontraron que esta propiedad era reversible.
El estudio revela que este material puede alternar entre estados bajo tensión sin cristalizarse completamente. Esta característica permite una respuesta rápida ante variaciones térmicas: **la conductividad térmica se duplica casi instantáneamente**, lo cual podría tener aplicaciones significativas en diversas industrias.
Boriskina concluye afirmando: **“Si logramos mejorar aún más esta capacidad para cambiar la conductividad térmica hacia niveles comparables a los del diamante**, tendría un impacto industrial y social enorme.”** Con este avance tecnológico, las posibilidades son vastas y prometen transformar tanto productos cotidianos como infraestructuras críticas.