واجهة حرارية من الجرافين والنحاس النانوي مع مقاومة حرارية منخفضة

مع تزايد إنتاج الحرارة المهدرة بواسطة الإلكترونيات اليوم في مساحات أصغر من أي وقت مضى، فإن سحب هذه الحرارة بعيدًا بسرعة كافية لمنع الاختناق الحراري أو التلف يعد مصدر قلق كبير. هذا هو المكان الذي يوضح فيه البحث الذي أجراه لين جينغ وزملاؤه من قسم الهندسة الميكانيكية بجامعة كارنيجي ميلون مادة الواجهة الحرارية (TIM) التي ينبغي أن توفر دفعة كبيرة هنا. في المقال الذي نشر في أكس نانو (محمي بنظام حظر الاشتراك غير المدفوع؛ وصول مفتوح بديل ما قبل الطباعة) تم وصف بناء "ساندويتش" النحاس والجرافين TIM، إلى جانب الاختبارات.

الفكرة العامة هي استخدام أعمدة بين السطحين يمكنها نقل الحرارة بسرعة من السطح الساخن إلى السطح البارد. على الرغم من وجود نسخ من النحاس النقي وتعمل بشكل فعال، إلا أنها تعاني من تعقيدات الاضطرار إلى بناء هذه الأعمدة النحاسية في مكانها، والأكسدة اللاحقة التي تقلل من الفعالية. في حين أن الجرافين والمواد المماثلة أظهرت قدرات فائقة في نقل الحرارة، فقد ثبت أن ربط هذه المواد بالنحاس والمعادن الأخرى يمثل مشكلة.

ما لين جينغ وآخرون. ما توضحه هذه الدراسة هو استخدام نهج النحاس النقي بشكل أساسي، ولكن دمجه مع الأبحاث السابقة بواسطة راجاف جارج وآخرون. (2017)، الذي أوضح كيفية تنمية هياكل الجرافين ثلاثية الأبعاد. ومن خلال تغليف الأعمدة النحاسية بالجرافين، تعمل هذه المادة على تحسين نقل الحرارة بنسبة 3%، مع منع أكسدة المعدن. في حين أن التحدي يكمن بوضوح في نقل هذه النتائج إلى شيء يمكن إنتاجه على نطاق واسع للأجهزة الاستهلاكية، فإنه يوضح مدى الإمكانات الموجودة في استخدام الجرافين، وهي مادة جديدة نسبيًا لمثل هذه التطبيقات نظرًا لمدى صعوبة استخدامها. إنتاج حتى وقت قريب.

• محتوى مدعوم من تحسين محركات البحث وتوزيع العلاقات العامة. تضخيم اليوم.
• بلاتوبلوكشين. Web3 Metaverse Intelligence. تضخيم المعرفة. الوصول هنا.
• المصدر https://hackaday.com/2023/03/05/graphene-and-copper-nanowire-thermal-interface-with-low-thermal-resistance/