صفحات دوبعدی اتمهای کربنی میتواند برای سردکردن تراشههای کامپیوتری استفاده شوند. راندمان این صفحات میتواند از راندمان هر مادهای که در حال حاضر در الکترونیک استفاده میشود، بهتر باشد.

صفحات کربنی، راه حلی برای سردکردن تراشههای کامپیوتری
صفحات دوبعدی اتمهای کربنی میتواند برای سردکردن تراشههای کامپیوتری استفاده شوند. راندمان این صفحات میتواند از راندمان هر مادهای که در حال حاضر در الکترونیک استفاده میشود، بهتر باشد. این دیدگاه محققانی در آمریکا و فرانسه است که ضریب هدایت گرمایی گرافنِ قرار دادهشده روی سیلیکا را اندازهگیری کردهاند. سیلیکا معمولاً بهعنوان بستر در افزاره های الکترونیکی استفاده میشود. آنها متوجه شدند که گرافن گرما را دوبرابر بهتر از مس- که بهطور معمول در ارتباطات داخلی الکتریکی استفاده میشود- و۵۰ برابر بهتر از فیلمهای نازک سیلیکونی، هدایت میکند.
گرافن، با توجه به نتایج این محققان، میتواند برای خارجکردن گرمای ناخواستهی تولید شده بوسیله مدارات سیلیکونی مرسوم، استفاده شود. این گرما میتواند راندمان افزارههای الکترونیکی را کاهش دهد. اندازهگیریهای قبلی نشان دادهاند که گرافن مجزا، در دمای اتاق ضریب هدایت حرارتی بالاتر از ۵ هزار وات بر متر- کلوین دارد که حتی از ضریب هدایت حرارتی الماس بالاتر است. در واقع گرافن بهترین رسانای حرارتی در طبیعت است. اگرچه، در کاربردهای عملی، گرافن باید به کامپوزیتها یا دیگر بسترها از قبیل سیلیکا، متصل شود، و مجزا نیست.
اکنون اندازهگیریهای انجامشده بوسیله لی شی، از دانشگاه تگزاس و همکارانش از کمیسیون انرژی اتمی فرانسه (CEA) نشان میدهند که گرافن در تماس با بستر سیلیکا، ضریب هدایت حرارتی برابر ۶۰۰ وات بر متر-کلوین دارد. اگرچه این مقدار به بزرگی ضریب حرارتی گرافن مجزا نیست، اما هنوز از ضریب حرارتی مس تودهای و فیلمهای نازک مسی بالاتر میباشد. ضریب هدایت حرارتی برای مس تودهای حدود ۴۰۰ وات بر متر-کلوین و برای فیلمهای نازک مسی زیر ۲۵۰ وات بر متر-کلوین میباشد. این کاهش ضریب هدایت حرارتی به دلیل نشست فونونها (نوسانهای کوانتیزهشدهی شبکه بلوری) در عرض فصل مشترک بستر-گرافن است.
شی و همکارانش نتایج خود را با کمک روش جدیدی برای اندازهگیری ضریب هدایت حرارتی گرافنِ قرار گرفته روی پایهی سیلیکایی، بدست آوردند. این محققان ابتدا با تراشیدن (یا ورقه ورقهکردن) لایههای گرافنی به صورت مکانیکی، یک لایه منفرد گرافن به سیلیکا متصل کردند. سپس هدایت حرارتی این ساختار ترکیبی را اندازهگیری کردند و لایه گرافنی را اچ کرده و دوباره هدایت حرارتی فقط سیلیکا را اندازهگیری کردند. اختلاف بین این دو مقدار، هدایت حرارتی گرافن به تنهایی را میدهد که با توجه به طول، عرض و ضخامت این لایه منفرد گرافنی، میتوان ضریب هدایت حرارتی آن را بدست آورد.
نتایج این تحقیق در مجلهی Science منتشر شده است.