Interfejs termiczny grafenu i nanodrutu miedzianego o niskiej rezystancji termicznej

W obliczu rosnącej produkcji ciepła odpadowego przez dzisiejszą elektronikę w coraz mniejszych przestrzeniach, głównym problemem jest odprowadzenie tego ciepła na tyle szybko, aby zapobiec dławieniu termicznemu lub uszkodzeniom. W tym właśnie miejscu badania Lin Jinga i współpracowników z Wydziału Inżynierii Mechanicznej Uniwersytetu Carnegie Mellon wykazują, że materiał interfejsu termicznego (TIM), który powinien zapewnić tutaj znaczny wzrost. W artykule opublikowanym w ACS Nano (płatne; otwarty dostęp alternatywa przeddruku) opisano budowę tej „kanapki” z miedzi i grafenu TIM wraz z badaniami.

Ogólny pomysł polega na zastosowaniu filarów pomiędzy dwiema powierzchniami, które mogą szybko przenosić ciepło z gorącej powierzchni do chłodnej. Chociaż istnieją wersje z czystej miedzi i działają, są one obarczone komplikacjami związanymi z koniecznością wbudowania tych miedzianych filarów na miejscu i późniejszym utlenianiem zmniejszającym skuteczność. Chociaż grafen i podobne materiały wykazały doskonałe właściwości przenoszenia ciepła, łączenie tych materiałów z miedzią i innymi metalami okazało się problematyczne.

Co Lin Jing i in. W tym badaniu wykazano, że zasadniczo stosuje się podejście oparte na czystej miedzi, ale łączy się je z wcześniejszymi badaniami przeprowadzonymi przez Raghav Garg i in. (2017), którzy pokazali, jak hodować trójwymiarowe struktury grafenowe. Pokrywając miedziane filary grafenem, materiał ten poprawia przenoszenie ciepła o 3%, jednocześnie zapobiegając utlenianiu metalu. Chociaż wyzwaniem jest oczywiście przeniesienie tych odkryć na coś, co można masowo produkować dla urządzeń konsumenckich, pokazuje to, jak duży potencjał kryje się w wykorzystaniu grafenu, który jest stosunkowo nowym materiałem do takich zastosowań ze względu na to, jak trudno było produkować do niedawna.

• Dystrybucja treści i PR oparta na SEO. Uzyskaj wzmocnienie już dziś.
• Platoblockchain. Web3 Inteligencja Metaverse. Wzmocniona wiedza. Dostęp tutaj.
• Źródło: https://hackaday.com/2023/03/05/graphene-and-copper-nanowire-thermal-interface-with-low-thermal-resistance/