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

Agent smittar 25 miljoner

18 juli 2019

Under täckmanteln att vara en Google-relaterad applikation misstänks den skadliga koden Agent Smith ha infekterat mobila enheter i bland annat Indien och USA. Attacken påminner om tidigare varianter som Gooligan och CopyCat och sker utan inblandning från användarna.

Drönare mot elfel

16 juli 2019

Ölands elledningar har undersökts av drönare och nu meddelar Eon att projektet har varit så framgångsrikt att bolaget planerar för att arbeta på ett liknande sätt i norra Sverige. 

Rekordköpet är klart

12 juli 2019

IBM har nu slutfört förvärvet av Red Hat för cirka 34 miljarder dollar, vilket är den dyraste mjukvaruaffären i historien. Transaktionen stängdes den 9 juli 2019.

Första 5G under jord

12 juli 2019

Telia, Boliden och Ericsson har byggt världens första 5G-nät under jord i Bolidens gruva i Kankberg. Nätet ska användas för att förfina lösningar för automatiserad och hållbar gruvdrift. 

E-kronans osäkra framtid

10 juli 2019

Nordeas chefsekonom Annika Winsth tycker att Riksbanken saknar beredskap i hur e-kronan skulle klara av ett krisläge. Vice riksbankschef Henry Ohlsson är inte lika bekymrad.

Nya i rådet

8 juli 2019

Nu har fem nya ledamöter utsetts till regeringens Digitaliseringsråd. Rådets roll är att vara konsulterande i regeringens arbete med digitaliseringspolitiken.