我國科學家發明高導熱超柔性石墨烯膜

浙江大學高分子系高超教授團隊研發出一種高導熱超柔性石墨烯組裝膜，導熱率接近理想單層石墨烯導熱率的40%，可反覆摺疊6000次、彎曲十萬次，有望應用在電子元件導熱、新一代柔性電子器件及航空航天等領域。這一成果日前發表於《先進材料》（Advanced Materials）雜誌。

現有的宏觀材料中，高導熱和高柔性是一對矛盾，往往難以兼得。石墨烯材料的出現雖然為解決這一矛盾提供了理論上的可能，但此前並沒有研究團隊能實現突破。

高超團隊創造性地提出「大片微褶皺」的材料製備方法：首先將大片單層石墨烯互相交疊，經高溫熱處理後，材料中的含氧基團釋放出氣體，在材料內部形成微氣囊，最後降溫並用機械輥壓成膜，令氣囊的氣體排出形成微褶皺。

在外力作用下，石墨烯膜上的微褶皺會產生彈性變形，外力越大，形變也就越明顯。實驗數據表明，相較於傳統石墨膜材料，石墨烯膜的斷裂伸長率提高了2至3倍。

研究人員介紹，石墨烯微褶皺的可延展性，使它可以耐受反覆摺疊、打結、扭曲、彎曲、摺紙等多種複雜形變，也更適合工業規模化生產。

具備高柔性的石墨烯膜還具有優異的導熱導電性能。實際上，石墨烯膜的導熱率超過了目前市面上宏觀材料的導熱率，平均值達到1900瓦/米·度。

研究人員介紹，電子元器件核心部件都有各自的穩定工作溫度區間，一般而言，溫度提高8℃至10℃，電子器件壽命會降低一半。在實驗中，研究人員將這種石墨烯膜替代商用石墨膜，應用於手機散熱膜上，發現手機CPU處的溫度可以控制在33℃以下，相較商用石墨膜降低了6℃。

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