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

Hej transparent transport

29 maj 2020

Apoteket Hjärtat lanserar ett miljövänligt transportalternativ för sin e-handel. Lösningen är utvecklad tillsammans med forskare vid Linköpings och Stockholms universitet.

Hackare nyttjar WHO

29 maj 2020

Hackare kopierar WHO:s sida till en bluffsajt och säljer tjänsten till bedragare som vill lura folk på pengar. Det visar en undersökning från it-säkerhetsföretaget Proofpoint.

Bygg hållbart nu

28 maj 2020

Med befintlig teknik och kända lösningar kan byggsektorn drastiskt minska sina utsläpp av koldioxid. Det visar forskning från Chalmers som utgår från Skanskas klimatkalkyl för riksväg 44.

Underkänd omsorg

28 maj 2020

Sveriges kommuner nyttjar inte digitaliseringens möjligheter tillräckligt. Ett felaktigt sätt att använda kommunbudgeten och för kortsiktiga perspektiv gör att invånare inte får ta del av nya digitala lösningar. Det visar en rapport från Göteborgs universitet. 

Trump hotar Twitter

27 maj 2020

Donald Trump hotar att stänga sociala medier-plattformar, eftersom han hävdar att de tystar konservativa röster. Uttalandet kommer efter att Twitter för första gången taggade presidentens tweets med en faktakollmärkning

Smarta coronaköer

27 maj 2020

Appen Kölapp gör det möjligt för butiker och restauranger att utan risk för smittspridning hjälpa sina kunder i tur och ordning. En QR-kod är allt som behövs för att köa i molnet.