隨著設(shè)備和組件變得越來越小，在未來超高效電子系統(tǒng)的開發(fā)中，電子和光電子的散熱是一個(gè)嚴(yán)重問題。現(xiàn)在，瑞典查爾姆斯理工大學(xué)的研究人員開發(fā)出一種通過功能化石墨烯納米薄片高效冷卻電子器件的技術(shù)，或可為解決這一問題鋪平道路。相關(guān)研究成果發(fā)表在最新一期的《自然·通訊》雜志上。
在實(shí)驗(yàn)中，科學(xué)家研究了被固定在石墨烯納米微片層界面和邊界上形成共價(jià)鍵的大量分子，他們還通過使用光熱反射測(cè)量技術(shù)，演示功能化改進(jìn)的熱耦合現(xiàn)象，以證明界面熱阻。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，采用基于不同功能化氨基和基于疊氮硅烷分子優(yōu)化膜的熱傳導(dǎo)，熱轉(zhuǎn)換率可比未經(jīng)處理的系統(tǒng)提高76%以上，這主要是通過引入功能化分子而使接觸的電阻急劇減少所致。
分子動(dòng)力學(xué)模擬和計(jì)算顯示，經(jīng)過官能化的層，束縛了低頻聲子在橫截面的散射，但反過來通過恢復(fù)長(zhǎng)彎曲聲子壽命，從而增強(qiáng)了結(jié)合薄膜的豎截面熱傳導(dǎo)。結(jié)果表明，這種電子設(shè)備提供了潛在的熱管理解決方案。
該大學(xué)從事電子產(chǎn)品生產(chǎn)研究的約翰·劉教授指出：“采用基于石墨烯納米薄片的膜，可使電子和其他電力設(shè)備實(shí)現(xiàn)高效熱傳輸，這或許是一個(gè)有效的解決方法，相關(guān)研究成果正越來越接近中試生產(chǎn)階段。未來可將這種石墨烯薄膜集成到微電子設(shè)備和系統(tǒng)中，用于冷卻高效發(fā)光二極管、激光和射頻組件，這將為研制更快更小、高效節(jié)能的高功率電子產(chǎn)品鋪平道路。”
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