Графен і теплові властивості матеріалів

Один шар графену атомарної товщини на поверхні мідної плівки може суттєво підвищити теплопровідність конструкції. Такі несподівані результати одержані групою науковців США та Великобританії, які вважають, що покращення теплопровідності відбувається внаслідок зміни морфології міді під дією графена, а не через сам графен, що виконує роль додаткового каналу тепловідведення. Дане відкриття може мати важливе значення для всіх галузей, де потрібне управління тепловими потоками, наприклад, для охолодження електронних чіпів.

Дослідники одержали результати, спостерігаючи за зміною теплопровідності мідних пластинок під дією графена, синтезованого на поверхні цих плівок шляхом хімічного осадження з газоподібного стану. Сам по собі графен має високу теплопровідність, хоча при розміщенні на інших поверхнях вона дещо зменшується, що пояснюється розсіюванням фононів (квантів коливань кристалічної решітки, які переносять тепло) яке відбувається між шарами атомів. У контексті цього зовсім неочікуваним стало збільшення теплопровідності самої пластини.

Ретельні дослідження показали, що формування плівки графена на поверхні міді при високій температурі призводить до збільшення розмірів зерен в мідних плівках.

Надлишкове тепло є серйозною проблемою сучасних пристроїв, що базуються на класичних кремнієвих схемах, а поєднання міді з графеном дозволить вирішувати проблему тепловідведення більш ефективно.

На фото: мідна плівка, покрита одним шаром графена