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

AI mot tjuvskyttar

15 januari 2019

En smart kamera framtagen av Intel ska hjälpa parkväktare i Tanzania att få koll på de jägarna som vill ta livet av savannens däggdjur.

Samarbete för snabbare bilar

15 januari 2019

Nu ska de cirka 100 inbyggda datorerna i ett självkörande fordon kunna kommunicera bättre för vässad funktionalitet. Det är målet för forskningsprojektet Destine och forskare vid Mälardalens högskola, som tar fram ramverket för den nya tekniken.

IoT mot vattenskador

14 januari 2019

Iioote och Rise har under fyra månader provat ett varningssystem för fukt- och vattenskador. Testet visar att utvalda och rätt placerade sensorer kan göra så att läckage upptäcks så tidigt att följdskador undviks.

Kiss kiss kissemiss

14 januari 2019

Den bekväma lösningen för alla världens kattägare är här. Den smarta kattlådan Lavviebot tar hand om avföringen, efter att katten är klar med sina behov, och meddelar dessutom ägaren hur det har gått. 

Så ska matsvinnet minskas

11 januari 2019

Med ett digitalt sätt att spåra donerad mat ska Sveriges matsvinn minska. Det är ambitionen i det Vinnovafinansierade projekt som Rise tillsammans med Sveriges Stadsmissioner nu startar.

Miljardär backar bitcoin

11 januari 2019

Den Hongkong-baserade miljardären Li Ka-shing har investerat i kryptovalutaplattformen Bakkt. Bakkt är ett globalt nätverk som vill öppna upp marknaden för den digitala krypto och -valutahandeln.