Thermische interface van grafeen en koperen nanodraad met lage thermische weerstand

Met de toenemende productie van afvalwarmte door de hedendaagse elektronica in steeds kleinere ruimtes, is het een grote zorg om deze warmte snel genoeg af te voeren om thermische beperking of schade te voorkomen. Dit is waar onderzoek van Lin Jing en collega's van de afdeling Werktuigbouwkunde van de Carnegie Mellon Universiteit een thermisch interfacemateriaal (TIM) aantoont dat hier een aanzienlijke impuls zou moeten geven. In het artikel, gepubliceerd in ACS Nano (betaalmuurd; open toegang preprint alternatief) wordt de constructie van deze koperen en grafeen ‘sandwich’ TIM beschreven, samen met tests.

Het algemene idee is om tussen de twee oppervlakken pilaren te gebruiken die de warmte snel van het hete naar het koele oppervlak kunnen transporteren. Hoewel er versies van puur koper bestaan ​​en werken, lijden ze onder de complicaties die gepaard gaan met het op hun plaats moeten opbouwen van deze koperen pilaren, en de daaropvolgende oxidatie die de effectiviteit vermindert. Hoewel grafeen en soortgelijke materialen superieure warmteoverdrachtsmogelijkheden hebben getoond, is de koppeling van deze materialen met koper en andere metalen problematisch gebleken.

Wat Lin Jing et al. Demonstreren in deze studie is om hoofdzakelijk de zuivere koperbenadering te gebruiken, maar deze te combineren met eerder onderzoek van Raghav Garg et al. (2017), die demonstreerden hoe driedimensionale grafeenstructuren kunnen groeien. Door de koperen pilaren te bekleden met grafeen verbetert dit materiaal de warmteoverdracht met 3%, terwijl oxidatie van het metaal wordt voorkomen. Hoewel de uitdaging duidelijk is om deze bevindingen over te brengen naar iets dat in massa kan worden geproduceerd voor consumentenapparatuur, laat het zien hoeveel potentieel er zit in het gebruik van grafeen, een relatief nieuw materiaal voor dergelijke toepassingen vanwege hoe moeilijk het was om tot voor kort produceren.

• Door SEO aangedreven content en PR-distributie. Word vandaag nog versterkt.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligentie. Kennis versterkt. Toegang hier.
• Bron: https://hackaday.com/2023/03/05/graphene-and-copper-nanowire-thermal-interface-with-low-thermal-resistance/