Snoet grafen køler af

(Phys.org) —Når to ark grafen stables på en speciel måde, det er muligt at køle grafenet ned med en laser i stedet for at varme det op, Det har forskere fra University of Manchester vist.

I en artikel offentliggjort i Nano bogstaver , et multinationalt hold af videnskabsmænd, herunder Dr. Aravind Vijayaraghavan fra Manchester, Professor Ado Jorio fra Belo Horizonte i Brasilien og professor Lukas Novotny fra Zürich har vist, hvordan laserlys interagerer med en særlig slags grafen for at køle det ned. Dette ville gøre det muligt at få elektroniske enheder af grafen til at køre køligere og hurtigere blot ved at skinne en laser på det.

I deres eksperiment, forskerne brugte to stablede ark grafen, men med det ene ark roteret 11,3° i forhold til det andet. Lasere bruges ofte til at gøre tingene varmere, at brænde dem eller endda at smelte metal. Men denne såkaldte 'twisted bi-layer graphene' har meget unikke egenskaber. Ved specielle kombinationer af snoningsvinkel og laserenergi, det stik modsatte sker.

Dr. Vijayaraghavan, der leder den nanofunktionelle materialegruppe, forklarer "I ethvert materiale, varme lagres i atomernes vibrationer; i et varmt materiale, atomer vibrerer hurtigere end i et koldere materiale. Når en laser af en bestemt energi (farve) skinner på denne snoede grafen, lyspartiklerne i laseren (kaldet fotoner) vil absorbere atomernes vibrationsenergi, derved køler systemet ned."

Nick Clark, en ph.d.-studerende i Vijayaraghavans gruppe, beskriver, hvordan denne specielle grafen fremstilles. "Når vi laver grafenflager med klæbebånd, nogle flager har kanter, der er lige, giver en indikation af retningen atomerne er orienteret i. Vi identificerer to sådanne flager, og sæt dem så op, så de lige kanter er i en fast vinkel. Vinklen, vi skal producere, afhænger af farven på det laserlys, vi skal bruge."

Ifølge Dr. Vijayaraghavan, denne nye opdagelse har enorme teknologiske implikationer. Han tilføjer "Som du måske har oplevet, hvis en computerchip kører hurtigt, det bliver meget varmt. Dette vil også være sandt for fremtidige computerchips, der kan være lavet med grafen. Hvis det er muligt at køle chippen ned, så kan den køre hurtigere. I øjeblikket, folk bruger aircondition, koldt vand eller endda flydende nitrogen for at holde deres computere kølige. En fremtidig grafencomputer kan blive afkølet ved at lyse en laser på den."