Istraživački tim predvođen prof.Huang XingyiiDr Shi KunmingodŠangajski univerzitet Jiao Tongje razvio avišeslojna termo provodljiva i električno izolaciona traka (MTCEIT). Ova inovacija omogućava smanjenje temperature procesora do9 stepeni, nudi novo rješenje za odvođenje topline u kompaktnim elektroničkim uređajima.
MTCEIT struktura sendvičigrafen papir(jezgro visoke toplotne provodljivosti) izmeđuBNNS-punjeni PBCOEA adhezivni slojevi, u kombinaciji sa akompozitna podloga od silikonske gume (SR).ispunjen saheksagonalni bor nitrid (h-BN)pahuljice. U debljini od približno300 μm, traka postiže antoplotna provodljivost u-ravni od 121,22 W/m·K, a zapreminska otpornost od 5,07×10¹¹ Ω·cm, i aWeibullova karakteristična snaga proboja od 36,9 kV/mm.
U stvarno-svjetskim testovima, MTCEIT je smanjioTemperatura procesora tankih laptopa za 9 stepenii stabilizovanofluktuacija brzine kadrova u video snimku unutar manje od ili jednako 0,1 fpsu ultra-tankim pametnim telefonima bez aktivnog hlađenja.
Studija pod nazivom"Višeslojne termički vodljive trake na bazi grafenskog papira- sa izuzetnom električnom izolacijom za visoko rasipanje toplotnog fluksa,"objavljeno je uNapredni funkcionalni materijali (AFM).
Slika 1. Dizajn MTCEIT-a.
(a) Šematski prikaz sistema za disipaciju toplote u kompaktnim elektronskim uređajima koji uključuju MTCEIT.
(b) Raspodjela površinske temperature traka s različitim strukturama u stacionarnim-uslovima u simulacijama konačnih elemenata.
(c–e) Maksimalna ravnotežna temperatura izvora topline u simulacijama konačnih elemenata kao funkcija (c) omjera debljina svakog sloja, (d) u-ravni (κ//) i kroz-ravan (κ⊥) toplinske provodljivosti slojeva ljepila, i (e) toplotne provodljivosti sloja adheziva i (e) međufaznog toplotnog otpora ultravisoki-κ// sloj kao i između sloja ljepila i podloge.
Slika 2. Struktura i mehanička svojstva MTCEIT-a.
(a) Optičke slike MTCEIT-a i komercijalnog grafenskog papira.
(b) Poprečni presjek i (c) međuslojne kompaktne kontaktne SEM slike MTCEIT-a.
(d) EDS spektar i (e) XRD uzorak MTCEIT-a.
(f) stanja savijanja i (g) stanja MTCEIT-a.
(h) kriva zateznog naprezanja-deformacije MTCEIT.
Slika 3. Toplotna provodljivost i električna izolacija MTCEIT-a.
Slika 4. Rasipanje toplote tankog laptopa.
(a) Optička slika matične ploče laptopa. Veličina MTCEIT-a je 130 mm × 60 mm.
(b) Šematski prikaz pojednostavljenog CPU sistema odvođenja toplote.
(c) Infracrvene termalne slike laptopa.
(d) Varijacija temperature i (e) temperatura CPU-a na 1200 s. Umetak u (d) prikazuje optičku sliku testiranog laptopa.
Sva ispitivanja su obavljena u normalnim radnim uslovima. Temperatura je izmjerena pomoću ugrađenog-CPU senzora i praćena pomoću softvera AIDA64 Extreme.
Slika 5. Rasipanje topline ultra-pametnog telefona bez aktivnog hlađenja.
