प्रोफेसर के नेतृत्व में एक शोध दलहुआंग ज़िंगीऔरडॉ. शी कुनमिंगसेशंघाई जिओ टोंग विश्वविद्यालयएक विकसित किया हैमल्टीलेयर थर्मली कंडक्टिव और इलेक्ट्रिकली इंसुलेटिंग टेप (MTCEIT). यह नवोन्मेष सीपीयू तापमान को 200 डिग्री तक कम करने में सक्षम बनाता है9 डिग्री, कॉम्पैक्ट इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में गर्मी अपव्यय के लिए एक नया समाधान पेश करता है।
MTCEIT संरचना सैंडविचग्राफीन कागज(उच्च तापीय चालकता कोर) के बीचबीएनएनएस-भरी पीबीसीओईए चिपकने वाली परतें, एक के साथ संयुक्तसिलिकॉन रबर (एसआर) मिश्रित समर्थनओत प्रोतहेक्सागोनल बोरान नाइट्राइड (एच-बीएन)गुच्छे. लगभग की मोटाई पर300 μm, टेप एक हासिल करता है-प्लेन तापीय चालकता 121.22 W/m·K में, a 5.07×10¹¹ Ω·सेमी की आयतन प्रतिरोधकता, और ए36.9 केवी/मिमी की वेइबुल विशेषता ब्रेकडाउन ताकत.
वास्तविक विश्व परीक्षणों में, MTCEIT ने इसे कम कर दियापतले लैपटॉप का सीपीयू तापमान 9 डिग्री तकऔर स्थिर हो गयावीडियो फ़्रेम दर में उतार-चढ़ाव 0.1 एफपीएस से कम या उसके बराबरसक्रिय कूलिंग के बिना अल्ट्रा{0}}पतले स्मार्टफ़ोन में।
अध्ययन, शीर्षक"ग्रेफीन पेपर- उच्च ताप प्रवाह अपव्यय के लिए असाधारण विद्युत इन्सुलेशन के साथ आधारित बहुपरत थर्मल प्रवाहकीय टेप,"में प्रकाशित किया गया थाउन्नत कार्यात्मक सामग्री (एएफएम).
चित्र 1. एमटीसीईआईटी का डिज़ाइन।
(ए) एमटीसीईआईटी को शामिल करने वाले कॉम्पैक्ट इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में गर्मी अपव्यय प्रणाली का योजनाबद्ध चित्रण।
(बी) परिमित तत्व सिमुलेशन में स्थिर स्थिति स्थितियों के तहत विभिन्न संरचनाओं के साथ टेप का सतह तापमान वितरण।
(सी-ई) परिमित तत्व सिमुलेशन में ताप स्रोत का अधिकतम संतुलन तापमान (सी) प्रत्येक परत की मोटाई का अनुपात, (डी) चिपकने वाली परतों की तापीय चालकता, और (ई) चिपकने वाली परत और अल्ट्राहाई परत और अल्ट्राहाई परत और बैकिंग परत के बीच इंटरफेशियल थर्मल प्रतिरोध।
चित्र 2. एमटीसीईआईटी की संरचना और यांत्रिक गुण।
(ए) एमटीसीईआईटी और वाणिज्यिक ग्राफीन पेपर की ऑप्टिकल छवियां।
(बी) एमटीसीईआईटी की क्रॉस-अनुभागीय और (सी) इंटरलेयर कॉम्पैक्ट संपर्क एसईएम छवियां।
(डी) ईडीएस स्पेक्ट्रम और (ई) एमटीसीईआईटी का एक्सआरडी पैटर्न।
(एफ) एमटीसीईआईटी का झुकना और (जी) आकार देने की स्थिति।
(ज) एमटीसीईआईटी का तन्य तनाव-खिंचाव वक्र।
चित्र 3. एमटीसीईआईटी की तापीय चालकता और विद्युत इन्सुलेशन।
चित्र 4. एक पतले लैपटॉप का ताप अपव्यय।
(ए) लैपटॉप मदरबोर्ड की ऑप्टिकल छवि। MTCEIT का आकार 130 मिमी × 60 मिमी है।
(बी) सरलीकृत सीपीयू ताप अपव्यय प्रणाली का योजनाबद्ध चित्रण।
(सी) लैपटॉप की इन्फ्रारेड थर्मल छवियां।
(डी) तापमान भिन्नता और (ई) 1200 एस पर सीपीयू तापमान। (डी) में इनसेट परीक्षण किए गए लैपटॉप की ऑप्टिकल छवि दिखाता है।
सभी परीक्षण सामान्य परिचालन स्थितियों के तहत आयोजित किए गए। तापमान को अंतर्निर्मित सीपीयू सेंसर द्वारा मापा गया और AIDA64 एक्सट्रीम सॉफ़्टवेयर का उपयोग करके निगरानी की गई।
चित्र 5. सक्रिय शीतलन के बिना एक अत्यंत पतले स्मार्टफोन का ताप अपव्यय।
