「国家杰青」傅强领衔！四川大学吴凯Science子刊 | 非晶富集聚乙烯纤维的高导热性能！

该研究颠覆了传统认知中非晶相仅为热传导阻碍的观点。四川大学傅强教授和吴凯副研究员团队发现，在高度取向的聚乙烯纤维中，部分有序的非晶过渡相是热导率的关键贡献者。研究背景在于聚合物材料导热性能极差，受限于分子链无序对声子的散射；研究目的旨在探索非晶结构对导热性的影响，并开发提升导热性能的新策略。通过非平衡分子动力学模拟，作者发现过渡相在低温下导热率可达14.33 W/mK，且其振动光谱与晶区连续，能有效降低界面热阻。基于此，团队开发了“凝胶态间歇慢拉伸”方法，促使界面区向过渡相转变，延长了有序晶体结构长度，最终制备出含26.79%非晶组分的纤维，其轴向导热率高达70.61 W/mK，是商用聚乙烯纤维的1.45至2.60倍。结论指出，调控非晶结构是解锁聚合物高导热性的核心路径，该策略为设计其他高性能导热高分子提供了通用框架。