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il laminato nano grafene è un buon rivestimento termico per la plastica

  • April 23,2015.
Il nuovo risultato dei rivestimenti in laminato grafene può migliorare la conduttività termica dei materiali plastici fino a 600 volte. potrebbe aumentare sostanzialmente la gamma potenziale di applicazioni pratiche per la plastica, consentendo di utilizzarle in aree finora impossibili - come l'illuminazione a stato solido e nelle applicazioni di gestione termica, come il raffreddamento dei chip elettronici.

il nano grafene è un foglio piatto di atomi di carbonio disposti in un reticolo a nido d'ape. ha attirato l'attenzione di scienziati e ingegneri da quando è stato creato nel 2004 dall'esfoliazione meccanica della grafite sfusa. le uniche proprietà elettroniche e termiche del grafene potrebbero essere utili per creare una serie di nuovi dispositivi elettronici. questi includono transistor più veloci di quelli esistenti oggi grazie al fatto che gli elettroni si muovono estremamente velocemente nel materiale di carbonio.

nano grafene di per sé ha una conduttività termica intrinseca molto elevata, nell'intervallo 2000-5000 w / mk vicino alla temperatura ambiente, che è maggiore della conducibilità termica del diamante (il miglior conduttore di calore rinfusa noto). sebbene la conduttività termica del grafene diminuisca quando viene posizionata su un substrato, rimane comunque relativamente elevata. la conducibilità termica diminuisce perché i fononi - vibrazioni quantizzate del reticolo cristallino che trasportano il calore - si accoppiano tra i diversi strati atomici nel materiale di carbonio e questa dispersione di fononi interrompe la conduzione del calore.

i ricercatori hanno utilizzato una tecnica di trapianto optotermico senza contatto per le misurazioni termiche. in questa tecnica, lo spettrometro micro-raman viene usato come una sorta di termometro per misurare gli aumenti di temperatura del campione, e il laser eccitante utilizzato nell'apparecchio viene anche usato come riscaldatore.

la conducibilità termica dell'animale da compagnia è molto bassa - nell'intervallo 0,15-0,24 w / mk a temperatura ambiente - e altri materiali plastici sono anche cattivi conduttori di calore. questo inconveniente impedisce che la plastica venga impiegata in molte applicazioni che potrebbero beneficiare del loro basso costo, durata e peso leggero. il ricercatore dimostra che pochi strati di grafene spessi micron depositati su film plastici possono migliorare drasticamente il modo in cui conducono il calore, rendendo così possibili le applicazioni.

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