当多种碳纳米材料组合在一种物质中时，会出现意想不到的性质。KAUST的科学家开发了薄石墨薄膜，可以用作高性能柔性加热器板，在施加低电压时在几秒钟内达到几百度的温度。
当仅施加8伏时，新的纳米级厚石墨膜可以在几秒钟内达到300°C，明显低于目前的纳米碳基加热器。图片来源：© 2022 KAUST;哈桑·塔希尼。ACS应用材料与界面期刊封面的插图，美国化学学会。
他们还发现，石墨薄膜中的石墨烯结构域是该材料卓越加热性能的关键组成部分。
石墨碳纳米材料被大量用于热管理，例如，从微芯片中散热，因为它们是出色的热导体。电加热器可以由相同的材料制成。
有必要开发低功耗，灵活的加热器面板，而纳米碳是关键的竞争者。然而，到目前为止，它们的电热性能一直受到限制。
Geetanjali Deokar，阿卜杜拉国王科技大学博士后
佩德罗·科斯塔实验室的博士后Deokar领导了这项研究。
基于纳米碳的加热器通常需要20-60伏的输入才能达到250°C的目标温度。 当在空气中加热时，它们会迅速降解。
Costa，Deokar和他们的同事最近创造了一种晶圆级方法，用于生产纳米级厚石墨薄膜（NGF）。他们还能够将它们转移到任意基板上而不会留下残留物，这在石墨烯面板中很常见。
NGF的这些特性促使我们研究它们在热管理技术中的应用。
Geetanjali Deokar，阿卜杜拉国王科技大学博士后
研究小组发现，当NGF放置在带有金电极的柔性Kapton片上时，它们的加热器性能比早期描述的纳米碳加热器要好得多。该材料使用不到8伏的电压在几秒钟内达到300°C的目标温度。冷却也很快。
Deokar评论说：“我们还观察到出色的稳定性，并表明NGF可以用作外部可重复使用的贴片来烧开水。
我们在其他纳米碳的最高温度下操作它们（大约是功率输入的一半），并且有用的加热面积也得到了增加，这意味着面板的效率要好得多。
佩德罗·达·科斯塔，阿卜杜拉国王科技大学
该材料的可能应用范围从用于传感器或微流体装置的微型加热器到大型加热器，如航空除雾器或空间热调节器。
根据该团队的说法，NGF令人难以置信的性能是因为材料中存在皱纹和石墨烯结构域，它们起着热点的作用。
Deokar补充说：“这些结构特征分布在NGF表面，解释了高温和均匀的热扩散。
尽管在其他纳米级厚石墨薄膜中也可以找到褶皱，但NGF具有独特的石墨烯结构域。
Pedro总结道：“石墨烯结构域的存在和功能是我们想要更好地理解的。
资料来源：https://www.kaust.edu.sa/en
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