Toplotni vmesnik grafena in bakrene nanožice z nizko toplotno odpornostjo

Z naraščajočo proizvodnjo odpadne toplote, ki jo današnja elektronika proizvaja v vse manjših prostorih, je odvzem te toplote dovolj hitro, da preprečimo toplotno dušenje ali poškodbe, velika skrb. Tukaj raziskava Lin Jinga in kolegov z Oddelka za strojništvo Univerze Carnegie Mellon prikazuje material za toplotni vmesnik (TIM), ki bi moral tukaj zagotoviti znatno spodbudo. V članku, objavljenem v ACS Nano (plačljiv; odprt dostop prednatis alternativa) je opisana konstrukcija tega "sendviča" TIM iz bakra in grafena, skupaj s testi.

Splošna ideja je uporaba stebrov med obema površinama, ki lahko hitro prenesejo toploto z vroče površine na hladno. Čeprav različice s čistim bakrom obstajajo in delujejo, trpijo zaradi zapletov, ki jih povzroča vgradnja teh bakrenih stebrov na svoje mesto, in kasnejša oksidacija, ki zmanjšuje učinkovitost. Medtem ko so grafen in podobni materiali pokazali vrhunske zmogljivosti prenosa toplote, se je povezovanje teh materialov z bakrom in drugimi kovinami izkazalo za problematično.

Kaj Lin Jing et al. v tej študiji je uporaba v bistvu pristopa s čistim bakrom, vendar združitev s prejšnjimi raziskavami Raghav Garg et al. (2017), ki je pokazal, kako gojiti 3-dimenzionalne grafenske strukture. Z oblaganjem bakrenih stebrov z grafenom ta material izboljša prenos toplote za 60 %, hkrati pa preprečuje oksidacijo kovine. Medtem ko je očitno izziv prenesti te ugotovitve na nekaj, kar je mogoče množično proizvajati za potrošniške naprave, dokazuje, koliko potenciala je v uporabi grafena, ki je razmeroma nov material za takšne aplikacije zaradi tega, kako težko ga je bilo proizvajajo do nedavnega.

• Distribucija vsebine in PR s pomočjo SEO. Okrepite se še danes.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Razširjeno znanje. Dostopite tukaj.
• vir: https://hackaday.com/2023/03/05/graphene-and-copper-nanowire-thermal-interface-with-low-thermal-resistance/