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嚴(yán)重問題?，F(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。
在實驗中，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鍵的大量分子，他們還通過使用光熱反射測量技術(shù)，演示功能化改進的熱耦合現(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。
分子動力學(xué)模擬和計算顯示，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)長彎曲聲子壽命，從而增強了結(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)備實現(xiàn)高效熱傳輸，這或許是一個有效的解決方法，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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