Genom att surfa vidare godkänner du att vi använder cookies. Jag förstår

En smartare it-nyhetssajt

Genombrott för grafen

chalmers-forskar-om-grafen.jpg

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.

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.

6 juli 2018 Uppdaterad 3 februari 2020 Reporter anne hammarskjöld digit Foto adobestock

Senaste nytt

Självkörande pizza

14 april 2021

I Houston levereras nu Dominos pizzor med den självkörande bilen Nuro R2. Det är det första självkörande fordonet i USA som fått tillstånd att köra, utan federala säkerhetskrav.

Rysk attack mot Sverige

14 april 2021

Säpo misstänker grovt dataintrång från ryska underrättelsetjänsten GRU mot Riksidrottsförbundet i Sverige. Men åklagaren har beslutat att lägga ned förundersökningen eftersom det inte finns förutsättningar för lagföring utomlands och utlämning till Sverige saknas.

Googles krav på USA

13 april 2021

Google anser att USA måste inleda samtal med EU om framtidens digitala handel och dataskydd länderna emellan. Utan ett gemensamt avtal finns det risk att länderna skapar egna handelskontrollerade regler kring alltifrån dataskydd till AI.

Microsoft AI-satsar

13 april 2021

Microsoft stärker sin roll inom sjukvården med köpet av AI-företaget Nuance. Förhoppningen är att bolagen kommer dra nytta av varandra i en allt mer AI-törstande sjukvårdssektor.

Robot förstår våra rörelser

13 april 2021

Forskare vid KTH har utvecklat ny teknik som innebär att robotar förstår människors kroppsrörelser. Tekniken ska öka säkerheten på arbetsplatser och innebär bland annat att robotar kan arbeta nära människor på en produktionslina.

Rekordbot för Alibaba

12 april 2021

Näthandelsgiganten Alibaba döms att betala 23,7 miljarder kronor i böter av kinesiska tillsynsmyndigheter. Det är den högsta företagsboten någonsin.