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

2025 gör maskiner jobbet

22 oktober 2020

År 2025 kommer maskiner att utgöra mer än hälften av världens arbetskraft. Det spår World Economic Forum.

Sensorer mäter luft

22 oktober 2020

Nu mäts Stockholms luftkvalitet med en sensor sittandes på en buss i stadstrafiken. I projektet deltar bland annat Stockholms stad, KTH och MIT. 

AI utan transparens

22 oktober 2020

Trots att allt fler företag och organisationer tar fram etiska AI-riktlinjer så har transparensen i besluten minskat. Men tar man inte etikfrågan på allvar kan konsekvenserna bli stora, enligt en ny rapport från Capgemini.

Nynna till Google

21 oktober 2020

Det kan vara frustrerande att ha en melodi på hjärnan utan att komma på vilken sång den tillhör. Nu kan du nynna till Google för att få hjälp.

Största cyberhoten

21 oktober 2020

Dagligen sker cyberspionage och angrepp mot Sverige från andra länder, främst från Kina och Ryssland. Informationen som olovligen hämtas in värderas till miljarder. För att stoppa läckaget krävs det ett betydligt bättre säkerhetsskyddsarbete. Det menar Säkerhetspolisen.

Trögt för digital yuan

20 oktober 2020

Kina har lottat ut digitala yen motsvarande drygt 13 miljoner kronor till kinesiska medborgare i staden Shenzhen. Men invånarna är inte imponerade.