Исследователи разработали инновационный композитный материал, который может стать решением проблемы перегрева электроники. Объединив медь и графен, ученые создали легкий, прочный и высокоэффективный материал для теплообменников. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Applied Surface Science.
Современные устройства, от смартфонов до электродвигателей, становятся все мощнее, что приводит к их сильному нагреву. Традиционно для охлаждения используются медные теплоотводы, но они имеют недостатки: они тяжелые и дорогие. Новый композит из меди и графена предлагает альтернативу — он легче, прочнее и обладает лучшей теплопроводностью.
Для создания материала ученые применили метод плазменно-химического синтеза. В плазменной струе, созданной с помощью специального устройства, смешивали медь и газы (пропан и бутан). В результате образовались наночастицы меди, покрытые графеном. Такая структура — медное ядро и графеновая оболочка — обеспечивает материалу уникальные свойства.
Исследователи также провели эксперименты и компьютерное моделирование, чтобы понять, как именно формируются такие частицы. Оказалось, что скорость движения частиц меди в плазменной струе играет ключевую роль: при оптимальной скорости графен равномерно оборачивает медь, а при слишком высокой — разрушается.
«Наш метод прост и эффективен. Он позволяет создавать материалы, которые могут заменить медь в микроэлектронике и теплообменниках. Мы уже предсказали, что эти композиты будут очень прочными, и это откроет новые возможности для их применения»,
— отметила Карина Крылова, одна из участниц проекта.
Новый материал может стать прорывом в создании более эффективных систем охлаждения для электроники, что особенно актуально в условиях растущих мощностей современных устройств.
Комментарии 0
Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы оставить комментарий