Den inre strukturen hos amorfa polymerer är mycket störd med långa, intrasslade molekylkedjor. De betraktas vanligtvis som värmeisolatorer på grund av deras ultralåga värmeledningsförmåga. Ett effektivt sätt att förbättra den termiska ledningsförmågan hos amorfa polymerer är att modulera kedjekonformationen genom yttre fält, såsom töjningskraft och elektriskt fält.

Elektrospinning fungerar som ett effektivt sätt att kontrollera kedjans utformning. Hög elektrisk spänning och sträckkrafter verkar på strålen under fiberbildningsprocessen. Därför, molekylkedjorna tenderar att anpassa sig längs fiberaxeln och vara mindre intrasslade. Det har observerats att tunnare nanofibrer tenderar att ha högre värmeledningsförmåga, som figur 1 (a) visar. Nanofibrer med en diameter större än 150 nm har värmeledningsförmåga som liknar bulkpolymerer, medan värmeledningsförmågan hos nanofibrer med en diameter mindre än 50 nm når en storleksordning större än den för bulkpolyimid.

Ett långvarigt problem är hur kedjekonformationen påverkar värmeledningsförmågan. En nyligen genomförd studie publicerad i National Science Review särskiljer värmetransporten inom kedjan och mellan olika kedjor. Värmetransport inom kedjan bör vara effektivare än värmetransport mellan kedjan eftersom den kovalenta bindningen inom kedjan är starkare än inter-kedjemässiga Van der Walls-interaktioner. Om värmebärarna genomgår en slumpmässig vandring i molekylkedjorna, den termiska diffusiviteten motsvarar olika kedjekonformationer.

I ultratunna polymera nanofibrer (Figur 1(b)), alla molekylkedjor är orienterade längs fiberaxeln. Således, värmebärarna kunde bara röra sig framåt eller bakåt inom molekylkedjan längs fiberaxeln, vilket leder till den övre gränsen för värmeledningsförmåga. Saker och ting är helt annorlunda i bulkliknande polymerer (Figur 1(c)):Först, molekylkedjorna är svängda så att värmebärarna kan "vandra" längs andra riktningar än fiberaxeln; andra, värmebärare har chans att "hoppa" till en annan kedja på vissa platser när två kedjor interagerar med varandra. Med andra ord, värmebärare i bulkpolymerer genomgår många ogiltiga "steg" för termisk diffusivitet längs önskad riktning. För att beskriva diameterberoendet av kedjans konformation, den nya studien föreslår en empirisk funktion som förklarar experimentella resultat väl.

Även om den verkliga nätverksstrukturen för molekylkedjor i amorfa polymerer ännu inte är klar, ytterligare termiska konduktivitetsmodeller måste inkludera polymerernas unika kedjestruktur och skillnaden mellan värmetransport inom kedjan och mellan kedjan. Uppsatsen drar slutsatsen att en korsning av värmeledning från 3-D till kvasi-1-D har observerats experimentellt i amorfa polymera nanofibrer erhållna från elektrospinning. Slumpmässig gångteori för värmebärare förklarar framgångsrikt diameterberoendet av värmeledningsförmåga.