Uma empresa de engenharia desenvolveu um composto de polímero termicamente condutor que ultrapassa o alumínio e outros metais em seus indicadores de desempenho na fabricação de produtos de microeletrônica, elementos de LED e equipamentos de informática.
Durante o desenvolvimento do projeto, para criar princípios para gerenciar o desempenho das composições, os desenvolvedores experimentaram materiais na base de laboratório existente, regulando suas propriedades termofísicas, condutividade elétrica, características mecânicas, resistência à ação da atmosfera e ambientes agressivos, mas no final receberam compostos com melhor condutividade térmica. Agora, os compostos poliméricos da empresa têm uma condutividade térmica 100 ou mais vezes superior à condutividade térmica dos polímeros convencionais. Os autores do projeto encontraram um local de produção em que é possível alugar equipamentos e liberar lotes-piloto de novos materiais compósitos.
“Na indústria de LED (LED), o“ limite tecnológico ”foi atingido e, para melhorar a dissipação de calor, é necessário criar estruturas complexas adicionais, uma vez que o alumínio não é eficiente e caro. Os consumidores do desenvolvimento são fabricantes de lâmpadas LED (a maior área de aplicação e o mercado em maior crescimento), microeletrônica e outras indústrias em que a transferência de calor é importante ”, diz Andrei Kosenov, gerente de projetos.
Os polímeros condutores térmicos são 38% mais baratos que o alumínio e outros análogos devido à redução nas etapas das operações tecnológicas. Materiais compostos promissores resolvem problemas de transferência de calor e são resistentes a condições ambientais agressivas. Segundo os desenvolvedores, no mundo não mais de 10 empresas desenvolveram material semelhante.
“Podemos dizer que a era dos polímeros chegou. Agora, focamos as áreas de aplicação que ainda não decidimos, criando materiais com novas propriedades. Podemos prever como a estrutura supramolecular do compósito é formada, interações supramoleculares no sistema ingrediente-ingrediente, mecanismos de reação molecular, a construção de novas estruturas poliméricas usando tecnologia de computador, cuja utilização facilita e acelera o desenvolvimento de materiais. Temos a oportunidade de criar materiais modernos necessários para uso na indústria de transportes, microeletrônica ou produção avançada. Por exemplo, um avião moderno é mais de 50% composto por materiais compostos ”, diz o desenvolvedor.
Negócio composto
Em 2016, os desenvolvedores venceram uma feira de risco, após a qual um fundo de investimento investiu 5 milhões de rublos para 20% da empresa. A produção foi suspensa com patente pendente. Além disso, no mesmo ano, o faturamento totalizou 37 mil dólares. Para entrar no mercado, a empresa desenvolveu um produto imediatamente pronto para uso. O primeiro cliente foi o fabricante do equipamento de iluminação Svetozar, que substituiu o material da AACPolymers (este é o nome da empresa de engenharia que fabricou esses polímeros), a empresa italiana de composição LATI. Outro consumidor em potencial no mercado de lâmpadas LED foi a NEPES RUS.
“Começamos a testar vários tipos de produtos usando a impressão 3D e trabalhamos com públicos-alvo do setor industrial e anteriormente não sabíamos como usar esse material quando o processo de transferência de calor é importante em ambientes agressivos e condições especiais. Planejamos obter uma patente, remover barreiras que impedem sua aplicação e retornar à produção e vendas, já que seis plantas esperam nossos compósitos ”, afirmou o chefe da AACPolymers.
Segundo a empresa analítica Strategies Unlimited, o mercado global de compósitos poliméricos condutivos termicamente é de US $ 2,1 bilhões e, até 2021, o crescimento é projetado para atingir US $ 11 bilhões. A empresa planeja ocupar 0,2% do mercado global.