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

Mer batteritid

7 juli 2020

En ny uppdatering av webbläsaren Google Chrome kan spara timmar av batteritid. Funktionen stänger bland annat av Javascript på flikar som för tillfället inte visas för användaren.

75 milj ton avfall

6 juli 2020

Världens befolkning kommer att kasta närmare 75 miljoner ton elektroniskt avfall 2030, vilket är 20 miljoner ton mer än vi kastade förra året. Det visar en ny forskningsrapport.

Äkta mat med blockkedja

3 juli 2020

Mat till ett värde av 300 miljarder dollar kan spåras med hjälp av blockkedja och IoT, vilket skulle innebära att livsmedelsindustrin kan spara drygt 100 miljarder dollar om året. Det visar en ny rapport.

KTH mot alzheimer

3 juli 2020

Med hjälp av molekylär AI och machine learning kan mysterierna kring alzheimer och andra hjärnsjukdomar komma närmare en lösning. Metoden ska ge en bättre bild av hjärnan än vad mikroskop ger. Det menar forskare på KTH och Karolinska Institutet.

Fejkappar på Google

2 juli 2020

Google har tagit bort 25 appar med skadlig kod som kapade inloggningsuppgifter till bland annat Facebook. Apparna har över 2,3 miljoner nedladdningar.

Coop kör obemannat

2 juli 2020

Coop testar en egenutvecklad ny tjänst för självscanning och betalning med mobilen. I höst kommer matkedjan även öppna sina första obemannade butiker.