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

Volkswagen väljer Azure

19 november 2018

Volkswagen Automotive Cloud är en av bilbranschens största molnlösningar som ska rymma alla koncernens digitala tjänster. Det avgörande steget för biltillverkarens omställning till mobilitetsleverantör är resultatet av samarbete med Microsoft.

Favoriter hotar integriteten

19 november 2018

Våra mobilappar bildar unika digitala fingeravtryck som kan säljas vidare både till annonsörer och för politiska påverkansoperationer. I värsta fall kan informationen bli ett smörgåsbord för utpressare och bedragare, visar forskning vid Lunds tekniska högskola.

Big bang med AI

16 november 2018

AI utvecklad för ansiktsigenkänning på Facebook har fått i uppdrag att identifiera helt andra stjärnor. AI-boten Claran skannar bilder som tagits av radioteleskop för att identifiera universums många miljoner galaxer och svarta hål.

Byggboom med gaming

16 november 2018

En djungel av begrepp och it-system som inte kommunicerar med varandra är stora utmaningar för tillverkare av modulhus. Ny forskning från Luleå tekniska högskola visar hur teknik från dataspelsvärlden förenklar och rationaliserar det industriella byggandet av flerbostadshus.

Underkända e-myndigheter

15 november 2018

Trafikverket och Arbetsförmedlingen är de myndigheter som har kommit längst när det gäller den digitala kontakten med medborgarna. Men överlag behöver svenska myndigheter och storstadskommuner göra en kraftansträngning för att öka den digitala mognaden.

GDPR utmanar e-handeln

15 november 2018

Nordiska konsumenter blir alltmer tveksamma till hur näthandelsföretag använder persondata. Två av tre konsumenter tror att företagen delar kunduppgifterna med en tredje part och är mycket, eller ganska oroliga över hur uppgifterna används.