Forskere forbedrer den termiske ledningsevne af almindelig plast ved at tilføje grafenbelægning

(Phys.org) – Et team af ingeniør- og fysikforskere med medlemmer fra USA, Det Forenede Kongerige og Republikken Muldova har fundet ud af, at dækning af en almindelig plasttype med en grafenbelægning kan øge dens ledningsevne med op til 600 gange. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Nano bogstaver , holdet beskriver deres nye teknik, og hvordan de coatede materialer, de har skabt, kan bruges i den virkelige verden.

Plast er ikke særlig gode varmeledere - de er generelt i området 0,15-0,24 W/mK - hvilket er en god egenskab, når det produceres som flager og bruges som fyld i en vinterfrakke. men ikke så godt, når det bruges i elektronik, der generelt skal transportere varme væk fra en kilde. Ingeniører vil dog gerne bruge dem i flere applikationer, på grund af deres meget lave omkostninger, let vægt og holdbarhed. Omvendt grafen er en fremragende varmeleder (i området 2000-5000 W/mK) sammen med dets andre unikke egenskaber, selv om især meget af den forbedring går tabt, når den påføres et underlag - det er dog stadig meget bedre end plastik. I denne nye indsats forsøgte forskerne at forbedre varmeledningen i en plastik ved at påføre grafen på dens overflade.

Den anvendte plastiktype, KÆLEDYR, er meget almindeligt - det bruges til at lave sodavandsflasker og et utal af andre produkter i et næsten ubegrænset udvalg af former. Grafen til eksperimentet blev dyrket i plader, der kun var nogle få mikrometer tykke og derefter påført et tyndt ark PET. Varmeledningsevnen (langs overfladen) af det resulterende materiale blev testet ved hjælp af en ikke-kontakt optotermisk Raman-teknik, hvor forskerne fandt, at ledningsevnen var blevet øget med cirka 600 gange.

Forskerne foreslår, at den grafenbelagte PET kan bruges i termiske styringsapplikationer eller termisk belysning eller endda inde i elektroniske enheder for at hjælpe med at flytte varmen væk fra varmegenererende chips.

Holdet planlægger derefter at arbejde på at skabe modeller, der har flere detaljer, og som er baseret på simuleringer i flere skalaer, der vil kaste lys over, hvilke slags virkelige applikationer den belagte plast bedst kan bruges til.

© 2014 Phys.org