About / Advertise
En grafenbaserad film kan kyla elektronik effektivare än koppar. Det kommersiella genombrottet har hittills hindrats av att grafenfilmen bara varit några atomlager tunt och därmed inte kunnat leda bort några större mängder värme. Forskare på Chalmers ser ut att ha hittat en lösning på problemet.
Genom att tillföra olika amino- och azidbaserade silanmolekyler till grafenfilmen har forskarna förbättra filmens värmeledande förmåga med över 76 procent jämfört med ett icke-funktionaliserat referenssystem. Anledningen är framför allt att filmen fäster mycket bättre vid underlaget när den funktionaliserats med hjälp av molekylerna och att värmetransporten därför sker mycket effektivare.
– Man kan säga att vi genom denna grafenfilm, som är uppbyggd av många lager av tunna, tunna grafenflagor, hittat en nyckel till hur man på ett effektivt sätt kan transportera bort värme från olika typer av elektronik och andra enheter med hög värmeutveckling, säger Johan Liu, professor i elektronikproduktion på Chalmers i ett pressmeddelande.
Simuleringar och beräkningar visar också på att funktionaliseringen begränsar gittervibrationerna (fononernas rörelser) vinkelrätt mot planet, vilket leder till att fononernas rörelser i stället ökar inom planet, vilket i sin tur förbättrar filmens värmeledande förmåga. Resultaten kan leda till många nya sätt att hantera kylningen av elektronik.
– Grafenfilm kan användas för kylning inom många olika områden, och vi närmar oss nu stadiet där vi kan inleda försöksproduktion utifrån den här upptäckten, säger Johan Liu.
Resultaten publiceras i Nature Communications den 29 april (länk).
