Genom att surfa vidare godkänner du att vi använder cookies. Jag förstår

En smartare it-nyhetssajt

Genombrott för grafen

Forskare vid Chalmers har utvecklat en film av grafenlager som har över 60 procent högre värmeledningsförmåga än grafitfilm, och det trots att grafit består av många lager grafen. Den grafenbaserade filmen har stor potential att bli ett nytt värmeledningsmaterial för miniatyriserad elektronik och andra system med hög effektutveckling.

Text anne hammarskjöld Foto adobestock 6 juli 2018 digit

chalmers-forskar-om-grafen.jpg

Den ständigt pågående miniatyriseringen och integreringen inom elektroniken innebär att svåra överhettningsproblem är ett stort hot mot prestandan och pålitligheten hos modern elektronik och många andra högeffektssystem.

– För att åtgärda detta måste värmeledningsmaterialen bli bättre när det gäller både värmeledningsförmåga, tjocklek, flexibilitet och tålighet, för att matcha de komplexa och högt integrerade kraftsystemen. Kommersiellt tillgängliga värmeledningsmaterial som koppar, aluminium och artificiell grafitfilm kommer inte längre att möta dessa krav, säger professor Johan Liu på Chalmers som leder en forskargrupp som gjort en viktig upptäckt om grafenfilm.

60 procent högre förmåga

Dagens grafitfilmer, som används för att leda bort värme i mobiltelefoner och annan elektronik, har en värmeledningsförmåga på upp till 1950 W/mK. Fram tills nu har grafenforskare antagit att grafenbaserad film inte kan ha högre värmeledningsförmåga än grafitfilm. Ett lager av grafen har en värmeledningsförmåga på mellan
3 500 och 5 000 W/mK. Om man lägger ihop två grafenlager blir de i teorin grafit, eftersom grafen är ett enda lager av grafit.

Men nu har Johan Liu och hans forskargrupp utvecklat en film av flera grafenlager som har en värmeledningsförmåga på upp till 3 200 W/mK, vilket är drygt 60 procent högre än hos de bästa grafitfilmerna. Den höga värmeledningsförmågan är ett resultat av stor kornstorlek, god platthet och svag bindningsenergi mellan grafenlagren.

Samarbete med Shanghai University

Dessutom har forskarna upptäckt att grafenfilmen har nästan tre gånger högre mekanisk draghållfasthet än grafitfilm – den uppnår 70 MPa.

– Med fördelarna ultrahög värmeledningsförmåga och tunna, flexibla och robusta strukturer har grafenfilmen stor potential för att bli ett nytt värmeledningsmaterial för fortsatt byggande av miniatyriserad elektronik och av andra system med hög effektutveckling, säger Johan Liu.

Chalmersforskarna har samarbetat med forskargrupper vid Uppsala universitet och SHT Smart High Tech i Sverige, Shanghai University and Tongji University i Kina, samt University of Colorado Boulder i USA.

Senaste nytt

Danske Bank pluggar AI

24 maj 2019

Danske Bank ska genomföra utbildningar inom AI för alla Sveriges medarbetare under 2019. Förhoppningen är att tekniken bland annat ska kunna hjälpa till mot finansiell brottslighet. 

Cyberhot i skattetider

24 maj 2019

För första gången finns banktrojanen Trickbot på den svenska listan över skadlig kod. Som om det inte vore illa nog smög den sig in lagom till att skattedeklarationen skulle lämnas in.

Bosch billiga lufttaxi

23 maj 2019

Med hjälp av sensorer från Bosch kan vi snart se flygande taxibilar. Flygtester inleds 2020 och autonoma flygtaxis kan bli realitet i våra städer till 2025. 

Gartner hyllar Dell

22 maj 2019

Gartner har prisat Dell Technologies för sitt hållbarhetsarbete. En anledning är Nextwave, projektet där man har som mål att skapa världens första försörjningskedja med havsplast.

GDPR ett år senare

21 maj 2019

Tre av fyra svenskar oroar sig över hur deras personuppgifter används av företag. Och var sjätte medborgare har utnyttjat någon av rättigheterna som kom med GDPR, som bland annat rätten att bli glömd. Det visar Datainspektionens första rikstäckande integritetsrapport.

Smartare cancervård

20 maj 2019

Nu startas ett samarbete mellan läkemedelsindustrin, akademin och sjukvården för att utveckla en plattform för precisionsmedicin. Målet är att läkemedelsbehandling baserad på patienters genetiska profil ska bli mer tillgänglig vid svår cancersjukdom.