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

Serietillverkning med 3D

24 september 2018

Mittuniversitetet leder ett treårigt projekt som utvecklar en ny metod där additiv tillverkning, 3D-print eller AM, ska kunna bedrivas till lägre kostnader och högre funktionalitet. I projektet på närmare tio miljoner kronor deltar bland andra RISE, SAAB och Arcam.

Motvind för e-handeln

24 september 2018

Utländska webbutiker har vunnit mark i Sverige de senaste åren och trenden ser ut att fortsätta. Wish, Zalando och Ebay ligger på topp-10-listan och då har inte Amazon ens kommit igång med sin nyetablering, visar en ny rapport.

Deep learning i växthus

21 september 2018

Med hjälp en avancerad kombination av rörelseplanering och bildanalys har EU-projektet SWEEPER utvecklat en skörderobot som är den första av sitt slag. Nu är förhoppningen att den ska lösa bristen på arbetskraft bland Europas grönsaksodlare.

Algoritm för bättre produktion

20 september 2018

Industrin tar hjälp av speciella datorprogram för att hitta den bästa lösningen för en produktionskedja. Det är en beräkningstung och omständlig process men ny forskning vid Högskolan i Skövde ökar förståelsen för hur programmen kan användas på bästa sätt.

AI hjälper psykologer

19 september 2018

En ny algoritm ställer psykologiska diagnoser genom att analysera vilka ord patienten använder för att beskriva sitt mående. Forskningen och innovationen har utnämnts till Startup of the year i entreprenörstävlingen Venture Cup. Nu testas Worddiagnostics på tre kliniker i Malmö.

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.