Svårigheter med att leda bort värme från olika typer av elektronik och optoelektronik har bromsat utvecklingen av nya system inom dessa områden.
För att åtgärda detta problem har forskare vid Chalmers tekniska högskola utvecklat en teknik som kyler elektronik med hjälp avfilm uppbyggd av grafen.
Filmens värmeledande egenskaper har förbättras genom att forskarna har tillfört olika molekyler, så kallad funktionalisering av materialet. Resultaten publicerades nyligen i Nature Communications.
Forskarna menar att de genom denna grafenfilm, uppbyggd av många lager av tunna grafenflagor, har hittat en nyckel till hur man på ett effektivt sätt kan transportera bort värme från elektronik och andra typer av enheter med hög värmeutveckling. Grafenfilm kan användas för kylning inom många olika områden.
-Vi närmar oss stadiet där vi kan inleda försöksproduktion utifrån den här upptäckten, säger Johan Liu, professor i elektronikproduktion och chef för avdelningen för elektronikmaterial och system på institutionen för mikroteknologi och nanovetenskap(MC2 ), vid Chalmers tekniska högskola.
Forskarna har studerat hur man på olika sätt kan förbättra filmens värmeledande förmåga genom att tillföra olika aminobaserade och azidbaserade silanmolekyler. Den värmeledande förmågan förbättrades då med över 76 procent jämfört med ett icke-funktionaliserat referenssystem.
Anledningen är framför allt att filmen fäster mycket bättre vid underlaget när den har funktionaliserats med hjälp av dessa molekyler. Värmetransporten sker då också mycket effektivare.
Forskningen har utförts i samarbete med École Centrale i Paris och EM2C – CNRS i Frankrike, Lancaster University i Storbritannien, University of Minnesota i USA, Max Planck-institutet för polymerforskning i Tyskland, Aalto-universitetet i Finland, Rysslands vetenskapsakademi i Ryssland, Shanghai-universitetet i Kina och SHT Smart High Tech AB som är ett svenskt företag.
Källa: Chalmers tekniska högskola