p Pesquisadores da Chalmers University of Technology desenvolveram um método para resfriar eletrônicos com eficiência usando filme à base de grafeno. O filme tem capacidade de condutividade térmica quatro vezes maior que a do cobre. Além disso, o filme de grafeno pode ser anexado a componentes eletrônicos feitos de silício, que favorece o desempenho do filme em comparação com as características típicas do grafeno mostradas anteriormente, experimentos semelhantes. p Os sistemas eletrônicos disponíveis hoje acumulam uma grande quantidade de calor, principalmente devido à demanda cada vez maior de funcionalidade. Livrar-se do excesso de calor de maneira eficiente é fundamental para prolongar a vida útil dos eletrônicos, e também levaria a uma redução considerável no uso de energia. De acordo com um estudo americano, aproximadamente metade da energia necessária para executar servidores de computador, é usado apenas para fins de resfriamento.

p Alguns anos atrás, uma equipe de pesquisa liderada por Johan Liu, professor da Chalmers University of Technology, foram os primeiros a mostrar que o grafeno pode ter um efeito de resfriamento em eletrônicos à base de silício. Esse foi o ponto de partida para os pesquisadores que conduziam pesquisas sobre o resfriamento de eletrônicos à base de silício usando grafeno.

p "Mas os métodos que existem até agora têm apresentado problemas aos pesquisadores", Johan Liu diz. "Tornou-se evidente que esses métodos não podem ser usados ​​para livrar os dispositivos eletrônicos de grandes quantidades de calor, porque eles consistiram em apenas algumas camadas de átomos condutores térmicos. Quando você tenta adicionar mais camadas de grafeno, outro problema surge, um problema de adesividade. Depois de aumentar a quantidade de camadas, o grafeno não vai mais aderir à superfície, uma vez que a adesão é mantida unida apenas por ligações de van der Waals fracas. "

p "Agora resolvemos esse problema conseguindo criar fortes ligações covalentes entre o filme de grafeno e a superfície, que é um componente eletrônico feito de silício, " ele continua.

p As ligações mais fortes resultam da chamada funcionalização do grafeno, isto é, a adição de uma molécula de alteração de propriedade. Tendo testado vários aditivos diferentes, os pesquisadores do Chalmers concluíram que a adição de moléculas de (3-aminopropil) trietoxissilano (APTES) tem o efeito mais desejado. Quando aquecido e colocado em hidrólise, ele cria as chamadas ligações de silano entre o grafeno e o componente eletrônico (veja a imagem).

p Além disso, a funcionalização usando acoplamento de silano dobra a condutividade térmica do grafeno. Os pesquisadores mostraram que a condutividade térmica no plano do filme à base de grafeno, com 20 micrômetros de espessura, pode atingir um valor de condutividade térmica de 1600 W / mK, que é quatro vezes maior do que o cobre.

p "O aumento da capacidade térmica pode levar a várias novas aplicações para o grafeno, "diz Johan Liu." Um exemplo é a integração do filme à base de grafeno em dispositivos e sistemas microeletrônicos, como diodos emissores de luz (LEDs) altamente eficientes, lasers e componentes de radiofrequência para fins de refrigeração. O filme à base de grafeno também pode abrir caminho para mais rapidez, menor, mais eficiente em energia, eletrônicos sustentáveis ​​de alta potência. "

p Os resultados foram publicados recentemente na renomada revista. Materiais Funcionais Avançados .