{"id":2956,"date":"2010-05-16T18:53:49","date_gmt":"2010-05-16T15:53:49","guid":{"rendered":"http:\/\/www.fyysika.ee\/uudised\/?p=2956"},"modified":"2010-06-28T10:41:56","modified_gmt":"2010-06-28T07:41:56","slug":"mitmekihiline-grafeen-pusib-jahedana","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.fyysika.ee\/?p=2956","title":{"rendered":"Mitmekihiline grafeen p\u00fcsib jahedana"},"content":{"rendered":"

Ameerika \u00dchendriikide teadlaste s\u00f5nul kahaneb materjali paksenemisel mitmekihilise grafeeni soojusjuhtivus. Vaatamata sellisele langusele on teadlased veendunud, et grafeen oleks v\u00e4ikeste elektrooniliste seadmete jahutamisel parem kui tavap\u00e4rased vasest soojusjuhid. Samuti kinnitavad uurimust\u00f6\u00f6 tulemused varasemaid uuringuid, mille kohaselt juhib grafeen soojust paremini kui \u00fckski teine teadaolev materjal.<\/strong><\/p>\n

\"\"<\/a>

Grafeen \u00fcletamas soojuspilu<\/p><\/div>\n

2008 aastal n\u00e4itas Alexander Balandin<\/strong> koos oma kolleegidega California \u00dclikoolist<\/strong>, et grafeenil on toatemperatuuril v\u00e4ga suur soojusjuhtivus, vahemikus 3000-5000 Wm-1<\/sup>K -1 <\/sup>s\u00f5ltuvalt eksemplari suurusest ning kvaliteedist. Vastavad n\u00e4itajad on k\u00f5rgemad kui teemantil, mis oli siiani parim teadaolev soojusjuht.<\/p>\n

2D-st 3D-sse<\/h4>\n

Siiani polnud aga keegi uurinud kuidas muutub mitmekihilise grafeeni soojusjuhtivus kui materjali dimensioonid kihtide lisamisel kahe-dimensionaalsest kolme-dimensionaalseks muutuvad (st. keha kirjeldamiseks on vaja arvestada nii k\u00f5rgust, pikkust kui laiust; \u00fche grafeenkihi kirjeldamiseks piisab kahe dimensiooni arvestamisest.) Balandini t\u00f6\u00f6r\u00fchm viis uurimuse l\u00e4bi m\u00f5\u00f5tes mitmekihilise grafeeni soojusjuhtivust, kus kihtide arv ulatub kahest kuni k\u00fcmneni. Individuaalsete grafeenplaadikeste lokaalseid temperatuure m\u00f5\u00f5deti Ramani spektroskoopiat kasutava optilise meetodi abil.<\/p>\n

Teadlased leidsid, et materjali soojusjuhtivus v\u00e4heneb aatomkihtide arvu suurenemisel. Siiski p\u00fcsib see v\u00e4ga k\u00f5rge 1300 Wm-1<\/sup>K -1 <\/sup>juures (neljakihilise grafeeni puhul). V\u00f5rdlusena, arvutikiipide\u00a0jahutamiseks kasutatava vase soojusjuhtivus on vaid 400\u00a0Wm-1<\/sup>K -1<\/sup>, mis v\u00e4ga \u00f5hukeste vasekilede\u00a0puhul\u00a0kahaneb 250 Wm-1<\/sup>K -1<\/sup>-ni.<\/p>\n

,,Praktilistes rakendustes peab grafeeni kombineerima komposiitmaterjalide v\u00f5i muude substraatidega, n\u00e4iteks r\u00e4nioksiidist(SiO2) kiipidega, mis selle soojusjuhtivust k\u00fcll v\u00e4hendavad, kuid ei\u00a0kaota selle eelist vase \u00fcle,” s\u00f5nas Balandin.<\/p>\n

S\u00fc\u00fcdi on foononid<\/h4>\n

Teadlaste s\u00f5nul kahaneb soojusjuhtivus, sest foononid, kristallv\u00f5restiku soojust edasi kandvad kvantvibratsioonid \u00a0liituvad materjali erinevates kihtides. Mida rohkem kihte, seda suurem on ka liitumine ning esineb ka rohkem foononite hajumist, see aga h\u00e4irib omakorda soojuse edasikandumist.<\/p>\n

Tulemused kinnitavad, et m\u00f5nekihiline grafeen, mida on kergem valmistada kui \u00fchte kihti, oleks elektrooniliste seadmete, n\u00e4iteks arvutikiipide, jahutamiseks ideaalne. Soovimatu kuumus on r\u00e4nil p\u00f5hinevate kaasaegsete seadmete puhul suureks probleemiks. Seadmete m\u00f5\u00f5tmete v\u00e4henemisel suureneb probleem veelgi.<\/p>\n

L\u00e4hitulevikus oleks grafeeni v\u00f5imalik kasutada sellistes rakendustes nagu soojuslikud vahematerjalid kiipides v\u00f5i l\u00e4bipaistvad elektroodid fotogalvaanikas. ,,Kuna grafeen muutub paari aasta jooksul rohkem k\u00e4ttesaadavaks, saaks seda r\u00e4niga kombineeritult kasutada ka arvutikiipides, n\u00e4iteks\u00a0juhtmete \u00fchendaja\u00a0v\u00f5i\u00a0soojuse hajutajana,” lisas Balandin. Vaatamata \u00fcle kogu maailma toimuvatele uurimust\u00f6\u00f6dele on grafeenip\u00f5histe elektroonikaseadmete suurim unelm siiski kaugel tulevikus.<\/p>\n

Artikkel ilmus ajakirjas Nature Materials<\/em>.<\/p>\n

Allikas<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Ameerika \u00dchendriikide teadlaste s\u00f5nul kahaneb materjali paksenemisel mitmekihilise grafeeni soojusjuhtivus. Vaatamata sellisele langusele on teadlased veendunud, et grafeen oleks v\u00e4ikeste elektrooniliste seadmete jahutamisel parem kui tavap\u00e4rased vasest soojusjuhid. Samuti kinnitavad uurimust\u00f6\u00f6 tulemused varasemaid uuringuid, mille kohaselt juhib grafeen soojust paremini kui \u00fckski teine teadaolev materjal. 2008 aastal n\u00e4itas Alexander Balandin koos oma kolleegidega California \u00dclikoolist, […]<\/p>\n","protected":false},"author":32,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_genesis_hide_title":false,"_genesis_hide_breadcrumbs":false,"_genesis_hide_singular_image":false,"_genesis_hide_footer_widgets":false,"_genesis_custom_body_class":"","_genesis_custom_post_class":"","_genesis_layout":"","footnotes":""},"categories":[31,16],"tags":[45],"class_list":{"0":"post-2956","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","6":"category-rakenduslik-teadus","7":"category-teadusuudis","8":"tag-grafeengrafaan","9":"entry","10":"has-post-thumbnail"},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/2956","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/32"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=2956"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/2956\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=2956"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=2956"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=2956"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}