Göteborgilaisen Chalmersin teknillisen yliopiston tutkijat ovat kehittäneet grafeenista kootun levyn, jonka lämmönjohtavuus on yli 60 prosenttia suurempi kuin nykyisillä grafiittikalvoilla. Tulos on tutkijoilla suuri yllätys.
Grafeenilla on erinomainen lämmönjohtavuus. Tähän asti tutkijat ovat kuitenkin olettaneet, grafeenikerroksista kootulla kalvolla voi olla suurempi lämmönjohtavuus kuin grafiittikalvolla, sillä grafiitti koostuu monista grafeenikerroksista.
Nykyisten grafiittisten lämmönsiirtokalvojen lämmönjohtavuus on jopa 1950 W/mK. Ruotsalaistutkijoiden grafeenista kokoaman kalvon lämmönjohtavuus voi saavuttaa jopa arvon 3200 W/mK, mikä on yli 60 prosenttia korkeampi kuin parhaimmilla käytännön grafiittikalvoilla.
Professori Johan Liu ja hänen tutkimusryhmänsä ovat tehneet tämän tarkasti sekä jyväkokoa että grafeenikerrosten pinoamisjärjestystä säädellen. Suuri lämmönjohtavuus johtuu grafeenikerrosten suuresta raekoosta, tasaisuudesta ja heikosta kerrosten välisestä sidosenergiasta. Näillä ominaisuuksilla fononit voivat liikkua nopeammin grafeenikerroksilla sen sijaan, että ne toimisivat vuorovaikutuksessa kerrosten välillä.
- Uudella hyvin lämpöä johtavalla ja ohuella että joustavalla ja kestävällä grafeenikalvolla on potentiaalia uutena lämmönsiirtomateriaalina erimuotoisen elektroniikan ja muiden suuritehoisten järjestelmien lämmönhallintaan, toteaa Johan Liu.
Japanilaiset tutkijat ovat puolestaan osoittaneet uudenlaisen lämmitys/jäähdytystoiminnon, joka toteutettiin yhdellä magneettisella materiaalilla ilman tavanomaista liitosrakennetta. NIMS:n ja Tohoku yliopiston tutkijat havaitsivat anisotrooppisen magneettisen Peltier-efektin. Kyseessä on termosähköinen muunnosilmiö, jossa magneettisessa materiaalissa virran suunnan ohjaus aiheuttaa lämmön ja jäähdytyksen.
Aikaisemmin on löydetty anisotrooppinen magneto-Seebeck-vaikutus. Anisotrooppista magneto-Peltier-vaikutusta, joka on vastavuoroinen anisotrooppiselle Magneto Seebeck -vaikutukselle, ei kuitenkaan ollut havaittu ennen tätä tutkimusta.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 26.6.2018
Saksalaislähtöinen Ubitium on kehittänyt innovatiivisen prosessoriarkkitehtuurin, joka yhdistää eri suorittimien (CPU, GPU, DSP, FPGA) toiminnot yhteen siruun. Yrityksen mukaan tämä uusi RISC-V-arkkitehtuuriin perustuva ratkaisu mullistaa yli 50 vuotta vanhan suorittimien suunnittelun.
Moni uusi sähköauton omistaja kokee toimintasädeahdistusta. Tätä ongelmaa autonvalmistajat voivat helpottaa siirtymällä piipohjaista IGBT-piireissä piikarbidiopohjaisiin siruihin. auton vetoinvertterissä.
