Композиты на основе графена могут охлаждать электронику

Ученые из америки создали новый теплопроводящий материал, талантливый действенно удалять «нежелательное» тепло от электронных компонент, к примеру, компьютерных чипов либо светоизлучающих диодов. Материал представляет собой композитное соединение графена и многослойного графена и имеет теплопроводность выше, чем существующие на сегодня теплопроводящие смеси.

«Паразитное» тепло есть громадной проблемой современной электроники на базе классических кремниевых схем.

Причем, эта неприятность со временем поднимается все более остро, потому, что устройства становятся меньше и сложнее.

Графен возможно совершенным стройматериалом для так называемых TIM (теплопроводящих материалов либо thermal interface material), потому, что чистый графен владеет высокой теплопроводностью при комнатной температуре. Его теплопроводность имеет величину порядка 2000 – 5000 Вт/м*К, что намного выше теплопроводности бриллианта – лучшего из известных кристаллических проводников тепла.

С позиций конструкции совокупности охлаждения, теплопроводящий материал находится между источником тепла (к примеру, компьютерным чипом) и радиатором; он занимает важное место в охлаждении устройств. Классические субстанции, применяемые в качестве TIM наполнены проводящими частицами металла и имеют теплопроводность на уровне 1 – 5 Вт/м*К при комнатной температуре.

С целью достижения таковой теплопроводности, в большинстве случаев, нужно обеспечить высокую концентрацию (более 50 процентов) упомянутых теплопроводящих частиц. Но для более действенного использования на практике ученым нужен материал с теплопроводностью порядка 25 Вт/м*К. Подобные материалы имели возможность бы употребляться не только для действенного охлаждения электроники, вместе с тем в энергетических приложениях, к примеру, для предотвращения перегрева солнечных батарей.

Помимо этого, возможно они имели возможность бы использоваться в новом поколении коммуникационных устройств высокой мощности.

Недавно группе ученых из University of California (США) удалось улучшить характеристики теплопроводящего слоя за счет применения промышленных эпоксидных смол, что разрешило достигнуть теплопроводности от 5,8 до рекордных 14 Вт/м*К. В их опыте частицы наполнителя складывались из оптимизированной смеси однослойного и многослойного графена. Наряду с этим объемная часть углеродного материала в смеси была низкая – не более 2 процентов.

Частицы однослойного и многослойного графена в рамках опыта были приготовлены при помощи достаточно недорогой техники отшелушивания в жидкой среде. Необходимо подчеркнуть, что данный способ производства частиц возможно легко масштабирован до коммерческих количеств.

Согласно мнению ученых, как раз наличие одно- и двухслойного графена, вместе с многослойными частицами, столь значительно повышают теплопроводность композитной смеси. В аналогичной схеме опыта графен повел себя значительно лучше, чем другие наноструктуры, к примеру, нанотрубки либо графитовые наноплоскости. Это связано с тем, что на границе источника тепла и теплопроводящего материала отмечается меньшее сопротивление теплопередаче. Кроме этого результаты опыта продемонстрировали, что

многослойный графен есть более действенным наполнителем для повышения теплопроводности теплопроводящего материала, чем традиционно применяемые носители тепла, такие как частицы оксида алюминия.

В скором времени команда собирается начать совместную работу с представителями предприятий для нового поколения теплопроводящих материалов на базе графена, разрешающих удовлетворить своеобразные требования производителей устройств. Подробные результаты работы размещены в издании Nano Letters.

Случайные записи:

• Ионно-лучевые приспособления с использованием холодных атомов
• Oist-2017: названы победители этапа в петербурге

Последние разработки на основе Графена

Похожие статьи, которые вам понравятся:

• Изготовление устройств на основе графена теперь станет проще

  Создание устройств на базе графена сейчас станет значительно более легким благодаря разработке химической конденсации пара, развитой исследователями в…

• Легирование дефектов графена позволит «настроить» материал для применения в электронике

  Не обращая внимания на впечатляющие чертей чистого графена, применять данный материал на практике выяснилось куда сложнее, чем предполагалось. В рамках…

• Графан – новый материал на основе графена

  Интернациональная группа исследователей создала способ получения графана – гидрированного производного графена (материала, представляющего собой страницы…

• Ламинат из графена позволяет создавать хорошие термопокрытия для пластмасс

  Ламинирующие покрытия из графена разрешают повысить теплопроводность фрагментов пластика практически в 600 раз. Таковой итог взяла в рамках собственной…