La estructura intrínseca de los polímeros amorfos está muy desordenada con largos, cadenas moleculares entrelazadas. Suelen considerarse aislantes térmicos debido a su conductividad térmica ultrabaja. Una forma eficaz de mejorar la conductividad térmica de los polímeros amorfos es modular la conformación de la cadena por campo externo, como fuerza de estiramiento y campo eléctrico.

El electrohilado sirve como una forma eficaz de controlar la conformación de la cadena. El alto voltaje eléctrico y las fuerzas de estiramiento actúan sobre el chorro durante el proceso de formación de la fibra. Por lo tanto, las cadenas moleculares tienden a alinearse a lo largo del eje de la fibra y a estar menos enredadas. Se ha observado que las nanofibras más delgadas tienden a poseer una conductividad térmica más alta, como muestra la Figura 1 (a). Las nanofibras con un diámetro superior a 150 nm poseen una conductividad térmica similar a la de los polímeros a granel, mientras que la conductividad térmica de las nanofibras con diámetro menor a 50 nm alcanza un orden de magnitud mayor que la de la poliimida a granel.

Un problema de larga data es cómo la conformación de la cadena influye en la conductividad térmica. Un estudio reciente publicado en Revista Nacional de Ciencias distingue el transporte de calor dentro de la cadena y entre diferentes cadenas. El transporte de calor intracadena debería ser más eficaz que el transporte de calor intercadena, ya que el enlace covalente intracadena es más fuerte que las interacciones de Van der Walls entre cadenas. Si los portadores de calor experimentan una caminata aleatoria en las cadenas moleculares, la difusividad térmica corresponde a diferentes conformaciones de cadena.

En nanofibras poliméricas ultrafinas (Figura 1 (b)), todas las cadenas moleculares están orientadas a lo largo del eje de la fibra. Por lo tanto, los portadores de calor solo podían avanzar o retroceder dentro de la cadena molecular a lo largo del eje de la fibra, conduciendo al límite superior de conductividad térmica. Las cosas son totalmente diferentes en los polímeros a granel (Figura 1 (c)):Primero, las cadenas moleculares se giran de manera que los portadores de calor puedan "caminar" en direcciones distintas del eje de la fibra; segundo, Los portadores de calor tienen la oportunidad de "saltar" a otra cadena en algunos sitios cuando dos cadenas interactúan entre sí. En otras palabras, Los portadores de calor en los polímeros a granel se someten a muchos "pasos" inválidos para la difusividad térmica a lo largo de la dirección deseada. Para describir la dependencia del diámetro de la conformación de la cadena, el nuevo estudio propone una función empírica que explica bien los resultados experimentales.

Aunque la estructura de red real de las cadenas moleculares en los polímeros amorfos aún no está clara, Otros modelos de conductividad térmica deben incorporar la estructura de cadena única de los polímeros y la diferencia entre el transporte de calor intracadena e intercadena. El artículo concluye que se ha observado experimentalmente un cruce de conducción de calor de 3-D a cuasi-1-D en nanofibras poliméricas amorfas obtenidas por electrohilado. La teoría de la caminata aleatoria para los portadores de calor explica con éxito la dependencia del diámetro de la conductividad térmica.