www.188betkr.com 讯在电子设备、新能源汽车领域，随着更新迭代不断推进，散热问题成为制约其性能和寿命的重要因素。石墨烯作为一种新兴的二维碳材料，以其独特的物理和化学性质吸引了全球科研和工业界的广泛关注。其中，石墨烯在热管理领域的应用，尤其是在电子设备、能源设备和先进材料中的散热和热调控，正逐渐成为一个重要的研究方向和应用热点。
近日，中国科学院金属研究所任文才团队针对当下电子器件热管理用高导热柔性热界面材料(TIMs)取得最新进展。该团队通过控制扫描离心铸造氧化石墨烯薄膜的热膨胀行为，制备了具有精确控制片层厚度、孔隙结构和良好石墨烯间接触的高晶排列石墨烯片层框架(AGLF)。AGLF的合理设计平衡了TIMs的导热性和柔韧性之间的权衡。基于AGLF的TIM(AGLF-TIM)显示出创纪录的热导率为196.3W/mK，而石墨烯负载仅为9.4%，这比在类似石墨烯负载下报道的TIMs高约4倍。同时，良好的灵活性仍可与商用TIM相媲美。因此，与高性能商用TIMs相比，使用AGLF-TIM的LED器件实现了额外的温度降低~8°C。这项研究成果以“Highly Thermally Conductive and Flexible Thermal Interface Materials with Aligned Graphene Lamella Frameworks”为题发表在《ACS Nano》。
探索二维材料世界
在石墨烯等二维材料研究领域，任文才研究员卓有建树，在石墨烯等二维材料制备科学及光电、储能、复合材料、膜技术等应用方面取得了系统性创新成果。
图片来源：中国科学院金属所
“以石墨烯为代表的二维材料是目前材料科学领域最为活跃的研究前沿之一，不仅带来了一系列新物理、新效应的发现，而且表现出多种优异的物理化学性质，在电子、光电子、信息、能源、环境、航空航天等领域具有广阔的应用前景。”任文才研究员在采访时表示，他从2007年起开展石墨烯研究，一方面致力于解决制约石墨烯发展的关键科学和技术问题，推进石墨烯产业化，一方面积极探索新型二维材料，实现原创性突破。
任文才研究员表示，对于任何材料来说，制备技术的突破是实现其应用的前提。石墨烯原子级的厚度，使其对制备条件非常敏感，控制制备难度大。他带领团队解决了石墨烯的晶粒尺寸、层数控制及无损转移和光电性能提升等系列技术难题，实现了大面积高性能石墨烯薄膜的制备，研制出柔性OLED等器件，推动了石墨烯在光/电领域的应用。他还提出了模板导向CVD方法，制备出高质量石墨烯三维网络结构材料，广泛用于锂离子电池、超级电容器、传感器等领域。
任文才不断开拓新的二维材料研究方向，他带领团队打破传统思路，提出了双金属基底CVD方法，制备出系列高质量二维过渡金属碳化物晶体，发现新型二维超导体，开拓出一个新的二维材料研究方向。这一研究被评价为二维材料研究领域的“重大进展”。他承担的国家杰出青年科学基金“二维碳基材料”研究在2018年结题被评为“特优”，被认为“研究工作具有开创性、引领性、前沿性和系统性，对学科领域发展有重要贡献”。
石墨烯材料与应用技术产业化是科研的延续，任文才在产业化方面不遗余力，创建了多家企业，从无到有建成了国际上第一条电解水氧化高效、绿色制备氧化石墨烯的生产线，实现了规模稳定生产和污染物零排放，为氧化石墨烯的工业应用铺平了道路。
2024年6月24日，2023年度国家科学技术奖励大会在北京隆重举行，以任文才、成会明、徐川、洪艺伦、高旸为主要完成人的“新型二维材料的创造、制备与物性研究”项目荣获国家自然科学奖二等奖。这是继2006、2017年后任文才研究员获得的第三项国家科学技术奖。
参考来源：
[1]石墨烯热管理，再创纪录！.Carbontech
[2]一种兼具高导热和柔性石墨烯热界面材料.洞见热管理
[3]人物访谈——任文才：二维材料领域的不懈探索者.沈阳日报
[4]中国科学院金属研究所
（www.188betkr.com 编辑整理/山川）
注：图片非商业用途，存在侵权告知删除
