【48812】石墨烯膜解“鱼和熊掌”不行兼得之困

时间:2024-07-18

  万余次。”通过奇妙规划,浙江大学高分子系高明教授团队研宣布一种新式石墨烯拼装膜,成为现在导热率最高的微观资料。

  “电子电器作业时会发热,得需求高效热办理来保证其正常运转。新一代器材还要求可弯折性,因而,研讨高导热高柔性资料至关重要。”高明有些忧心如焚,“但现有微观资料的高导热和高柔性就像鱼和熊掌,难以兼得。”

  石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化方法构成的蜂窝状平面单层二维大分子。原子质量轻、简略而又强力的键接结构赋予了它超高的导热性;一起,单原子层厚度又使得其具有比较好的柔性。它的呈现,为处理上述对立供给了理论上的或许。

  但是惋惜的是,现在已有的剥离型石墨烯片小、缺点多,由其拼装而成的微观资料导热率和柔性都欠佳,还比不上商业化的聚酰亚胺石墨化膜(GPI)。

  在高明的工作室里,一片边长20厘米、看上去很像一片大大的即食海苔的石墨烯拼装膜格外惹人注目。

  “这10微米厚的‘海苔’,是由数千层单片石墨烯交叠而成的。”高明介绍,该石墨烯膜能够耐受10万余次的曲折,而不影响其导热导电功能。且在重复折叠6000次后仍不会开裂。一起这种石墨烯膜的导热率最高到达2053W/mK,挨近抱负单层石墨烯导热率的40%,发明了微观资料导热率的新纪录。

  “咱们提出了一种‘大片微褶皱’的规划思路,在制备石墨烯膜的过程中引进许多细小褶皱,让石墨烯膜成为一种‘能屈能伸’的资料。”高明介绍,将石墨烯膜高温加热,膜中的含氧官能团在高温下分化释放出气体,使石墨烯膜内部构成微气囊;再通过机械辊压成膜,微气囊的气体被排出,构成微褶皱。

  随后,课题组将这一石墨烯膜代替商用GPI膜应用于手机散热膜上发现,手机CPU处的温度可控制在33℃以下,相对商用GPI膜降低了6℃。

  “该项效果使得许多大面积多功能的二维资料能应用到实际世界的柔性器材中,从航空航天到智能手机,不胜枚举。”当该效果发表于资料科学范畴的世界抢先学术杂志之一《先进资料》上,即遭到高度评价。

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