Θερμική διεπαφή γραφενίου και χαλκού νανοσύρματος με χαμηλή θερμική αντίσταση

Με την αυξανόμενη παραγωγή απορριπτόμενης θερμότητας από τα σημερινά ηλεκτρονικά είδη σε όλο και μικρότερους χώρους, η απομάκρυνση αυτής της θερμότητας αρκετά γρήγορα ώστε να αποφευχθεί η θερμική στραγγαλισμός ή η ζημιά είναι μια σημαντική ανησυχία. Εδώ είναι όπου η έρευνα του Lin Jing και των συνεργατών του από το Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών του Πανεπιστημίου Carnegie Mellon καταδεικνύει ένα υλικό θερμικής διεπαφής (TIM) που θα πρέπει να προσφέρει σημαντική ώθηση εδώ. Στο άρθρο, που δημοσιεύτηκε στο ACS Nano (paywalled, ανοιχτή πρόσβαση εναλλακτική λύση προεκτύπωσης) περιγράφεται η κατασκευή αυτού του «σάντουιτς» TIM από χαλκό και γραφένιο, μαζί με δοκιμές.

Η γενική ιδέα είναι να χρησιμοποιήσετε κολώνες μεταξύ των δύο επιφανειών που μπορούν να μεταφέρουν γρήγορα τη θερμότητα από την καυτή επιφάνεια στη δροσερή. Παρόλο που υπάρχουν και λειτουργούν εκδόσεις καθαρού χαλκού, υποφέρουν από τις επιπλοκές της δημιουργίας αυτών των χάλκινων στύλων στη θέση τους και της επακόλουθης οξείδωσης που μειώνει την αποτελεσματικότητα. Ενώ το γραφένιο και παρόμοια υλικά έχουν δείξει ανώτερες ικανότητες μεταφοράς θερμότητας, η διασύνδεση αυτών των υλικών με χαλκό και άλλα μέταλλα έχει αποδειχθεί προβληματική.

Τι λέει ο Lin Jing et al. αποδεικνύεται σε αυτή τη μελέτη είναι να χρησιμοποιηθεί ουσιαστικά η προσέγγιση του καθαρού χαλκού, αλλά να συνδυαστεί με παλαιότερη έρευνα από Οι Raghav Garg et al. (2017), ο οποίος έδειξε πώς να αναπτυχθούν τρισδιάστατες δομές γραφενίου. Με την επένδυση των χάλκινων στύλων με γραφένιο, αυτό το υλικό βελτιώνει τη μεταφορά θερμότητας κατά 3%, ενώ αποτρέπει την οξείδωση του μετάλλου. Ενώ η πρόκληση είναι προφανώς να μεταφερθούν αυτά τα ευρήματα σε κάτι που μπορεί να παραχθεί μαζικά για καταναλωτικές συσκευές, δείχνει πόσες δυνατότητες υπάρχει στη χρήση του γραφενίου, το οποίο είναι ένα σχετικά νέο υλικό για τέτοιες εφαρμογές, λόγω του πόσο δύσκολο ήταν να παράγουν μέχρι πρόσφατα.

• SEO Powered Content & PR Distribution. Ενισχύστε σήμερα.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Ενισχύθηκε η γνώση. Πρόσβαση εδώ.
• πηγή: https://hackaday.com/2023/03/05/graphene-and-copper-nanowire-thermal-interface-with-low-thermal-resistance/