Regulador térmico de polímero de alto contraste y reversible por transición de fase estructural

En comparación con el avance de componentes electrónicos conmutables, no lineales y activos, los componentes térmicos de estado sólido para controlar activamente el flujo de calor han sido extremadamente raros. Demostramos un regulador térmico de polímero de alto contraste y reversible basado en la transición de fase estructural en nanofibras de polietileno cristalino. Esta transición de fase estructural representa un cambio dramático en la morfología de una conformación totalmente ordenada en todo-trans a una conformación combinada trans y gauche con desorden rotacional, lo que lleva a un cambio abrupto en el transporte de fonones a lo largo de las cadenas moleculares. Para cinco muestras de nanofibras medidas aquí, observamos un ratio de conmutación térmica promedio de ~8× y un ratio máximo de conmutación de ~10×, que ocurre en un rango de temperatura estrecho de 10 K a través de la transición de fase estructural. Hasta donde sabemos, el ratio de conmutación de ~10× supera cualquier valor experimental informado para transiciones de fase sólido-sólido y sólido-líquido de materiales. No se observa histéresis térmica en los ciclos de calentamiento/enfriamiento.