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

När mobilen öppnar bilen

18 september 2018

Nu har BMW utvecklat en app till smarta telefoner som förvandlar den till en bilnyckel. Lösningen bygger på Net-Field Communication.

Mer forskning om AI

17 september 2018

Forskning inom artificiell intelligens med människan i centrum måste stärkas. Det hävdar närmare 2 000 ledande forskare i Sverige och Europa i ett brev till europeiska politiker. Nu är också hög tid att komma ikapp USA och Kina när det gäller investeringar i AI-forskning.

Örebro ökar mest

14 september 2018

Den digitala mognadsgraden i svenska företag och organisationer ökar i 17 av 21 län men det är stora skillnader i förändringstakten. Stockholm ligger kvar i topp sedan förra året men Örebro län ökar mest och går med 11,7 procent från 18:e till andraplatsen i Sverige, visar en ny studie.

SKL samlar kunskap

13 september 2018

Runt om i Sverige bygger kommuner, landsting och regioner upp kompetens och erfarenhet om automatisering av processer. Med Samarbetsrummet och portalen Dela Digitalt vill SKL samla dessa erfarenheter till en gemensam kunskapsbank.

AI för bättre fabriker

12 september 2018

Startupföretaget Kinta AI vill göra fabriker smartare och mer effektiva kring hur utrustning och maskiner används. Enligt Kinta AI beror 45 procent av sena tillverkningsordrar på fel i schemaläggningen, vilket det snart ska finnas en lösning för.

Enklare med ansiktsscanning

12 september 2018

Prasslet av svettiga boardingkort kan snart vara ett minne blott på Dullesflygplatsen i Washington DC. Med hjälp av ansiktsigenkänning kan såväl amerikanska som utländska resenärer nu gå ombord utan manuella kontroller. Tekniken halverar boardingtiden och gör resandet mer bekvämt för alla.