石墨烯叠加二硒化钨钼制成原子级薄隔热罩

据外媒报道，斯坦福大学电气工程师开发出了一种基于石墨烯和二硒化钨、二硒化钼等二维材料的颇具前景的原子级薄隔热罩，隔热性能出色，但厚度仅1张纸的1/50000。相关成果发表《Science Advances》杂志上。

众所周知，笔记本电脑、智能手机或其它电子设备在高频使用后会产生高温，容易引起故障甚至爆炸，一般工程师会将玻璃片、塑料片等集成到电子设备中，用作隔热罩，这也会增加相关电子设备的体积。而斯坦福大学电气工程系教授Eric Pop团队从双层玻璃窗户中汲取灵感，并且探索使用交替的超薄材料，制作高性能、坚固且更薄的隔热罩。

研究人员将一层单原子石墨烯与其他二维材料（二硫化钼，二硒化钼和二硒化钨）相结合，每个材料测量三个原子厚度，像纸张一样堆叠在一起。由四层组成的绝热体整体上仅测量10个原子厚度，并且在进行测试时证明在吸收热量时非常有效。

石墨烯是单层碳原子，因其原子级薄结构被广泛应用于微纳加工、光电、能源、生物医学、军事科技等领域，被认为是一种未来革命性的材料。二硒化钨、二硫化钼等过渡金属二维材料因其特殊类石墨烯层状结构而具有电学、光学、等离子体、电化学和电催化等优异性能，在光电、催化、化学与生物传感、超级电容器、太阳能电池及锂离子电池等领域有着非常广阔的应用前景。

研究人员在测量这些原子级薄层阻挡热流的能力时，使用顶部的石墨烯层作为超薄电加热器，然后使用拉曼激光测量热量如何流过其余层。激光功率很低，因此不会引入额外的加热，但激光会返回一个对堆叠中每种材料的温度敏感的信号。

科学家表示，当放置在热点上时，该装置可提供与厚度100倍的玻璃板相同的绝缘水平。这对于追求更薄更紧凑的电子产品具有非常有用的意义，虽然大规模复制材料将面临挑战，但团队看到了一些可能的用途。这些可能包括超薄材料的自动大面积转移。另一种选择可以是使用诸如喷墨器之类的东西在制造期间将层喷涂到电子部件上。

Pop表示，所有这些方法已经在一定程度上得到了证明，但都存在一些优缺点，例如，喷涂成本低，但质量也较低，而直接生长会产生最高质量的材料，但难度较大。

Pop认为，有一些根本原因导致目前面临困难。其中之一是需要一种新型热开关来实现这种有效的热量传递，这将使热量流动能够打开和关闭。这是他和他的团队目前正在研究的问题。Pop团队的梦想是希望就像控制光和电一样容易的控制热量。

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