Grafeenin ja kuparin nanolankalämpöliitäntä matalalla lämpövastuksella

Kun nykypäivän elektroniikka lisää hukkalämmön tuotantoa yhä pienempiin tiloihin, tämän lämmön poistaminen riittävän nopeasti lämpökuristuksen tai vaurioiden estämiseksi on suuri huolenaihe. Tässä Lin Jingin ja kollegoiden Carnegie Mellonin yliopiston konetekniikan laitokselta tekemä tutkimus osoittaa lämpörajapintamateriaalin (TIM), jonka pitäisi tarjota merkittävää lisäpotkua. Artikkelissa, joka julkaistiin vuonna ACS Nano (maksumuuri; avoin pääsy esipainettu vaihtoehto) tämän kuparin ja grafeenin "sandwich" TIM:n rakennetta kuvataan yhdessä testien kanssa.

Yleisideana on käyttää kahden pinnan välissä pilareita, jotka voivat nopeasti siirtää lämmön kuumalta pinnalta viileälle. Vaikka puhdaskuparisia versioita on olemassa ja ne toimivat, ne kärsivät ongelmista, jotka johtuvat näiden kuparipilarien rakentamisesta paikoilleen, ja sitä seuraava hapetus vähentää tehokkuutta. Vaikka grafeeni ja vastaavat materiaalit ovat osoittaneet erinomaiset lämmönsiirto-ominaisuudet, näiden materiaalien liittäminen kuparin ja muiden metallien kanssa on osoittautunut ongelmalliseksi.

Mitä Lin Jing et ai. osoittaa tässä tutkimuksessa on käyttää olennaisesti puhtaan kuparin lähestymistapaa, mutta yhdistää se aikaisempaan tutkimukseen Raghav Garg et ai. (2017), joka osoitti, kuinka kasvatetaan 3-ulotteisia grafeenirakenteita. Verhoittamalla kuparipilarit grafeenilla tämä materiaali parantaa lämmönsiirtoa 60 % ja estää metallin hapettumisen. Vaikka haasteena on tietenkin siirtää nämä havainnot johonkin, jota voidaan valmistaa massatuotantona kuluttajalaitteisiin, se osoittaa, kuinka paljon potentiaalia on grafeenin käytössä, joka on suhteellisen uusi materiaali tällaisiin sovelluksiin, koska sen vaikeus oli tuottaa viime aikoihin asti.

• SEO-pohjainen sisällön ja PR-jakelu. Vahvista jo tänään.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Tietoa laajennettu. Pääsy tästä.
• Lähde: https://hackaday.com/2023/03/05/graphene-and-copper-nanowire-thermal-interface-with-low-thermal-resistance/